Реклама:

В обычной последовательности вызовов между вызывающей и вызываемой процедурами есть очевидное различие. Рассмотрим процедуру А, которая вызывает процедуру В (рис. 5.26).

Сопрограммы

Рис. 5.26. Выполнение вызванной процедуры всегда начинается с ее начала

Процедура В работает какое-то время, затем возвращает управление А. На первый взгляд может показаться, что эти ситуации симметричны, поскольку ни А, ни В не являются главными программами - это процедуры (хотя процедуру А при желании можно было бы назвать основной программой, в данном случае это неправильно). Более того, сначала управление передается от А к В (при вызове), а затем - от В к А (при возвращении).

Различие состоит в том, что, когда управление переходит от А к В, процедура В начинает выполняться с самого начала; а при передаче управления из В обратно в А выполнение процедуры А продолжается не с начала, а с того момента, за которым последовал вызов процедуры В. Если А работает некоторое время, а потом снова вызывает процедуру В, выполнение В снова начинается с самого начала, а не с того места, после которого управление было возвращено процедуре А. Если процедура А вызывает процедуру В много раз, процедура В каждый раз начинается с начала, а процедура А уже никогда больше с начала не начинается.

Это различие отражается в способе передачи управления между А и В. Когда процедура А вызывает В, она использует команду вызова процедуры, которая помещает адрес возврата (то есть адрес той команды, которая в программе располагается следом за процедурой) в такое место, откуда его потом легко будет извлечь, например на вершину стека. Затем она помещает адрес процедуры В в счетчик команд, чтобы завершить вызов. Для выхода из процедуры В используется не команда вызова процедуры, а команда выхода из процедуры, которая просто выталкивает адрес возврата из стека и помещает его в счетчик команд.

Однако иногда нужно, чтобы обе процедуры (А и В) вызывали друг друга в качестве процедуры, как показано на рис. 5.27. При возврате из В в А процедура В совершает переход к тому оператору, перед которым последовал вызов процедуры В. Когда процедура А передает управление процедуре В, она возвращается не к самому началу В (за исключением первого раза), а к тому месту, перед которым произошел предыдущий вызов А. Две процедуры, работающие подобным образом, называются сопрограммами.

Сопрограммы обычно используются для параллельной обработки данных на одном процессоре. Каждая сопрограмма работает как бы одновременно с другими сопрограммами, как будто у нее есть собственный процессор. Такой подход упрощает программирование некоторых приложений. Он также полезен для проверки программного обеспечения, предназначенного для мультипроцессора.

Обычные команды CALL и RETURN для вызова сопрограмм не подходят, поскольку, хотя адрес перехода берется из стека, как и при возвращении управления, но в отличие от возвращения управления при вызове сопрограммы адрес возврата помещается в определенном месте, чтобы в последующем к нему вернуться. Было бы неплохо, если бы существовала команда, в которой вместо вершины стека использовался счетчик команд. Эта команда сначала должна выталкивать старый адрес возврата из стека и помещать его во внутренний регистр, затем помещать счетчик команд в стек и, наконец, копировать содержание внутреннего регистра в счетчик команд. Поскольку одно слово выталкивается из стека, а другое помещается в стек, состояние указателя стека не меняется. Такая команда встречается очень редко, поэтому в большинстве случаев ее приходится моделировать из нескольких команд.

Сопрограммы

Процедуры || Оглавление || Перехват исключений