निरंतरता कहानी: स्क्रैच से विंडोज के लिए पास्कल के अपने संकलक

घर-निर्मित एक्सडी पास्कल संकलक के बारे में एमएस-डॉस के बारे में मेरे पोस्ट को हेबर जनता ने अप्रत्याशित रूप से गर्मजोशी से स्वागत किया, जिससे मुझे लगा। क्या यह गुस्सा नहीं है कि शौकिया परियोजना, जिसमें मैंने बहुत ऊर्जा दी थी, मेरे लिए उस समय से एक मृत वजन रहा है जब डॉस वर्चुअल मशीन विंडोज से पूरी तरह से गायब हो गई थी? प्रतिबिंब का परिणाम विंडोज के लिए XD पास्कल संकलक था। शायद उसने कुछ उदासीन आकर्षण खो दिया और BIOS रुकावट के माध्यम से ग्राफिक्स के साथ भोलेपन से काम करने की क्षमता खो दी। हालांकि, विंडोज में बदलाव ने इस परियोजना में नई जान फूंक दी और लंबे समय से चले आ रहे सपने का रास्ता खोल दिया।

पहले की तरह, मैंने स्वचालित संकलक पीढ़ी के लिए किसी भी सहायक उपकरण का उपयोग नहीं किया। इस तरह की जिद अजीब लग सकती है, लेकिन परियोजना का एक ही उद्देश्य था - मेरी अपनी खुशी, और अतिरिक्त उपकरण केवल एक बाधा के रूप में काम करेंगे। इस अर्थ में, संकलक को खरोंच से विकसित किया गया था।

विंडोज पर आत्म-संकलन के लिए पांच कदम

यह उन मुख्य कार्यों के बारे में कुछ शब्द कहने लायक है जिन्हें डॉस से विंडोज तक के रास्ते में हल किया जाना था:

हेडर और निष्पादन योग्य फ़ाइल के वर्गों का गठन। पोर्टेबल निष्पादन योग्य प्रारूप के आधिकारिक विवरण के अलावा, इस चरण में सबसे छोटा संभव पीई निष्पादन योग्य बनाना लेख एक उत्कृष्ट मदद बन गया। चूंकि हेडर और अनुभागों को प्रक्रियाओं और चर के सटीक पते की आवश्यकता होती है, और उन्हें कोड आकार और वैश्विक डेटा की गणना करने के बाद ही पाया जा सकता है, संकलन तीन पास में किया जाना था। पहले पास में, प्रक्रिया कॉल का एक ग्राफ बनाया गया है और "मृत" प्रक्रियाएं चिह्नित हैं; दूसरे में, पते, कोड और डेटा आकार की गणना की जाती है, हेडर भरे जाते हैं; तीसरे में, एक कोड उत्पन्न होता है। इस तरह के कुंशटुक बहुत अटूट हैं, विशेष रूप से यह मानते हुए कि प्रत्येक पास में संकलन के सभी चरणों को दोहराया जाता है, जो कि शाब्दिक विश्लेषण से शुरू होता है। हालांकि, यह कंपाइलर के लिए बहुत संक्षिप्त स्रोत कोड की ओर जाता है और कार्यक्रम के किसी भी मध्यवर्ती प्रतिनिधित्व की आवश्यकता नहीं होती है। परिशिष्ट: relocatable कोड की पीढ़ी वर्तमान में लागू किया गया है, संकलन एकल-पास किया जाता है।

नया कोड जनरेटर। 32-बिट ऑफसेट रजिस्टर के साथ खंड-ऑफसेट रजिस्टर के जोड़े के साथ विंडोज के लिए संकलन की आवश्यकता होती है, साथ ही ऑपरेंड की लंबाई (66h) और पता लंबाई (67h) को बदलने के लिए उपसर्गों को हटाने (और स्थानों में जोड़ने) की आवश्यकता होती है।

विंडोज एपीआई के बाहरी कार्यों को घोषित करने का निर्देश। external निर्देश के साथ घोषित सभी फ़ंक्शन नाम निष्पादन योग्य फ़ाइल के आयात अनुभाग की तालिकाओं में दर्ज किए जाते हैं। चूँकि इन कार्यों के लिए दाईं से बाईं ओर से तर्क-वितर्क की आवश्यकता होती है, इसलिए हमें ऐसे सभी कार्यों की घोषणा और कॉल में तर्कों के क्रम को मैन्युअल रूप से उलटना पड़ा। इस प्रकार, संकलक के माध्यम से व्युत्क्रम की आवश्यकता की आवश्यकता नहीं है। सादगी के लिए, एक्सडी पास्कल में प्रक्रियाओं और कार्यों के सभी तर्क 32-बिट मानों के रूप में पारित किए जाते हैं; सौभाग्य से, यह नियम विंडोज एपीआई कार्यों के लिए भी मान्य है, इसलिए सिस्टम लाइब्रेरी के साथ बातचीत ने तर्कों को पारित करने के लिए तंत्र को जटिल नहीं किया। परिवर्धन: आयातित कार्यों के तर्कों के क्रम का उलटा अब स्वचालित रूप से किया जाता है।

सोर्स कोड से सेट्स और इनफिक्स स्ट्रिंग ऑपरेशंस को हटाना। यह आवश्यकता आत्म-संकलन के कार्य से संबंधित है। XD पास्कल में किसी भी भाव की गणना इस तरह से की गई है कि सभी मध्यवर्ती परिणाम 32 बिट लंबे हैं और स्टैक पर संग्रहीत हैं। पास्कल स्ट्रिंग्स और सेट्स के लिए, यह दृष्टिकोण स्वीकार्य नहीं है। अधिक सटीक रूप से, इसने सेट को आकार में 32 तत्वों तक की अनुमति दी होगी, लेकिन ऐसे सेट व्यावहारिक रूप से बेकार होंगे। जोड़: स्ट्रिंग संचालन के लिए समर्थन और आकार में 256 तत्वों तक सेट अब लागू किया गया है।

कुछ प्रक्रियाओं के लिए आवरण। स्व-संकलन के विचार से मानक पुस्तकालय में कुछ दिनचर्याओं के लिए कॉल रैपिंग हुई। आवरण हस्ताक्षर बाहरी संकलक (डेल्फी / मुक्त पास्कल) और आत्म-संकलन द्वारा संकलन के मामलों के लिए समान है; लिपटे प्रक्रियाओं बदलती हैं। इस प्रकार, संकलन विधि की सभी बारीकियों को कई आवरणों के भीतर स्थानीय किया जाता है। पास्कल उन प्रक्रियाओं से परिपूर्ण है, जो करीबी परीक्षा में, पास्कल के नियमों के अनुसार खुद को लागू करना असंभव हो जाता है: Read , Write , Move , आदि। सबसे आम प्रक्रियाओं के लिए, जिसमें Read एंड Write , मैंने एक अपवाद बनाया और उन्हें भाषा के व्याकरण के लिए एटिपिकल लागू किया, लेकिन पास्कल के किसी भी पारखी से परिचित। अधिकांश अन्य गैर-विशिष्ट प्रक्रियाओं के लिए, रैपर की आवश्यकता थी। इस प्रकार, एक्सडी पास्कल डेल्फी या फ्री पास्कल के साथ पूरी तरह से संगत नहीं है, लेकिन यह कोई बड़ी बात नहीं है, क्योंकि डेल्फी के साथ संगतता मोड में भी फ्री पास्कल वास्तव में असंगत है। जोड़: अप्रमाणित औपचारिक चर तर्कों के लिए समर्थन अब लागू किया गया है। इसने BlockRead , BlockWrite , Move , FillChar को डेल्फी और फ्री पास्कल के साथ संगत करने की अनुमति दी, जिससे मूल रूप से आवश्यक आवरणों की संख्या कम हो गई।

एक जीयूआई के साथ संकलन कार्यक्रम

आत्म-संकलन का कार्य, इसके प्रतीकात्मक अर्थ के बावजूद, सीमित रहता है: संकलक एक सांत्वना कार्यक्रम है और इसलिए विंडोज दुनिया के पूर्ण निवासी की तरह नहीं दिखता है। विंडो इंटरफ़ेस के साथ कार्यक्रमों को संकलित करने के तरीके पर कुछ और नवाचार हुए:

संकलक को निर्देश इंटरफ़ेस के प्रकार को सेट करने के लिए। निष्पादन योग्य फ़ाइल के अलग हेडर फ़ील्ड में इंटरफ़ेस (कंसोल या ग्राफ़िकल) का प्रकार निर्दिष्ट किया जाना चाहिए। जैसा कि आप जानते हैं, इसके लिए डेल्फी और फ्री पास्कल में एक निर्देश $APPTYPE । XD पास्कल में एक समान $A निर्देश दिखाई दिया।

प्रक्रियाओं और कार्यों का पता लेने का संचालन। शास्त्रीय पास्कल में प्रक्रियाओं और कार्यों के लिए कोई पूर्ण बिंदु नहीं हैं - उन्हें प्रक्रियात्मक प्रकार से कुछ हद तक बदल दिया जाता है। इस प्रकार को XD पास्कल में लागू नहीं किया गया है। जैसा कि यह हो सकता है, अभी भी मेरे मामूली परियोजना में प्रक्रियाओं को @ ऑपरेशन लागू करने के लिए मुझे बेकार लग रहा था। हालाँकि, Windows API ईवेंट्स की प्रोसेसिंग कॉलबैक पर आधारित होती है, और यहां कॉल हैंडलर प्रक्रिया के पते का स्थानांतरण अचानक एक तत्काल आवश्यकता बन गई। जोड़: XD पास्कल अब प्रक्रियात्मक प्रकार के लिए पूर्ण समर्थन जोड़ता है।

स्पष्ट रूप से लिंक किए गए पुस्तकालयों के नाम निर्दिष्ट करना। कंसोल प्रोग्राम के लिए, KERNEL32.DLL लाइब्रेरी से विंडोज एपीआई फ़ंक्शन आयात करना पर्याप्त था। GDI32.DLL साथ प्रोग्राम GDI32.DLL , GDI32.DLL , आदि के USER32.DLL खींचा USER32.DLL । वहां पुस्तकालय के नाम को जोड़कर external निर्देश के वाक्य विन्यास का विस्तार करना आवश्यक था।


जीयूआई डेमो

परिणाम क्या है?

परिणाम विंडोज के लिए एक बहुत ही सरल आत्म-संकलनकर्ता है। यह नि: शुल्क पास्कल जैसे शक्तिशाली सामूहिक परियोजनाओं के साथ इसकी सही ढंग से तुलना करने की संभावना नहीं है। बल्कि, वह प्रसिद्ध शौकिया BeRo टिनी पास्कल के भार वर्ग में आता है। इसकी तुलना में, एक्सडी पास्कल के ध्यान देने योग्य फायदे हैं: पास्कल का व्याकरण अधिक सख्ती से मनाया जाता है और त्रुटियों को नियंत्रित किया जाता है, पूर्ण-फ़ाइल फ़ाइल इनपुट / आउटपुट होता है, फ़्लोटिंग-पॉइंट संख्याओं के अंकगणित का समर्थन किया जाता है, बाहरी असेंबलर पर कोई निर्भरता नहीं होती है, एक विंडो इंटरफ़ेस के साथ कार्यक्रमों के संकलन की अनुमति है।

अगला, मुझे कुछ एंटीवायरस की झूठी सकारात्मकता से निपटना होगा - एक नई समस्या जो मैंने एमएस-डॉस की छोटी आरामदायक दुनिया में नहीं सोची थी। यदि आप भाग्यशाली हैं, MSTU में संकलक डिजाइन के पाठ्यक्रम पर एक प्रयोगशाला कार्यशाला में, BeRo टिनी पास्कल के साथ XD पास्कल पेश किया जाएगा। NE बाऊमन।