Garip bir şekilde bir çok assembly programlama dökümanıFPU'nun yada kayan noktalıünite (float point unit) nokvarlığından bahsetmiyor. İsterseniz biz biraz bu konuya açıklık getirelim.
FPU 8 tane 80 bitlik yazmaçlardan oluşur. Bu yazmaçlar bir yığın gibi organize olmuşlardır , yani bir değeri push edersiniz yığına kaydedersiniz tekrar geri almak için pop işlemini uygularsınız.
Bu komutların assembly karşılıklarıpush ve pop değildir çünkü bunlar zaten önceden alınmıştır.
Push işlemini yapmak için
fld,fild ve fbld
komutlarınıkullanabilirsiniz.Bunun dışında diğer bazıkomutlar
ortak olarak kullanılan - pi sayısıgibi - sabitleri yığına
atar.Benzer şekilde pop işlemini gerçekleştirmek için
fst,fstp,fist,fistp ve fbstpkomutlarınıkullanabilirsiniz. Aslında bu komutlardan sonu p ile bitenler çıkarma(pop) işleminini gerçekleştirir diğerleri ise değerleri hafızadan silmeden başka bir yere kaydeder.
Bu yığının üst değeri ile 32-bit 64-bit yada 80-bit reel sayı,16-bit 32-bit veya 64-bit tamsayıyada 80-bit paketlenmişondalık sayıiçerir.(packed decimal)
Paketlenmişondalık sayıikili olarak kodlanmışondalık sayının özel bir halidir. Bu sistem FPU'nun içinde bulunan verilerin ASCII dönüşümünde kolaylık sağlamaktadır.Bu şekilde 18 tane basamak tanımlanabilmektedir.
FPU verilerin hafızada nasıl gösterildiğine bakmaksızın yazmaçlarda veriyi 80-bit reel sayıbiçiminde saklar.
Sayıların virgülden sonraki kısmıen azından 19 basamaklıdır. Bu yüzden sonuçlarımızı18 basamak hassasiyetinde ASCII olarak göstermek istesek bile doğru sonucu göstermeye devam edeceğiz.
Yığınımızın en üstünde matematik işlemleri de gerçekleştirebiliriz. Hatta orada bulunan sayının sinüsünü alabilir , üzerine çarpma ve bölme işlemi uygulayabiliriz.
Bu işlemleri FPU yazmaçlarıüzerine de uygulayabiliriz.
Intel komutlarının bu yığının en üstü için kullandığıifade st dir.Yazmaçlar için ise st(0)–st(7) şeklinde kullanılır.st ve st(0) aynıyazmacıifade eder.
Ne sebeble olursa olsun nasm programınıyapanlar bu komutları parantez olmadan st0-st7 şeklinde tercih etmişlerdir.Yığının en üstü st0 şeklinde ifade edilebilir ve sadece 'st' şeklinde kullanım geçerli değildir.
Paket ondalık biçimi 10 byte hafızadan oluşur ve 18 basamaklıdır. Hafızada tutulan sayıher zaman bir tam sayıdır.
İpucu: Sayının basamak değerlerini elde etmek için TOS(yığının en üst kısmı) ' u 10 ile çarpabilirsiniz.
En yüksek byte içinde bulunan en yüksek bit işaret bit'idir.Eğer 1 ise sayımız negatif ,değil ise sayımız pozitif sayıdır.Bu byte içinde diğer bitlerin önemi yoktur.
Geri kalan 9 byte ise 18 basamağıifade ermektir her bir byte içinde iki basamak vardır.
Daha etkili olan basamak yüksek bitlerde düşük değerli olan basamak ise düşük dört bit içinde bulunur.
Mesela -1234567 sayısışu şekilde saklanacaktır ( 16lı gösterimde ):
80 00 00 00 00 00 01 23 45 67
Intel ise little-endian kullandığından şu şekilde olur :
67 45 23 01 00 00 00 00 00 80
Bunu sakın unutmayın , yoksa ilerde nerede hata yaptğınızı bulmak için çok zaman harcasınız
Not: Bir kitap önerisi: ( eğer bulabilirseniz ) Richard Startz’ 8087/80287/80387 for the IBM PC &Compatibles (http://www.int80h.org/cgi-bin/isbn?isbn=013246604X).
Bu kitapta little-endian ve packed decimal ile ilgili bilgi bulabilirsiniz.
Mantıklıbir yazılım yazmak için sadece programlama araçlarını değil program yazdığımız alanıda iyi bilmemiz gereklidir.
Bundan sonraki filtremiz bir iğne deliği kamerasıistediğimizde bize yardımcıolacak bir filtre olacak. Bu yüzden bu konu hakkında biraz bilgimiz olmalı
Bir kamerayıtarif edecek olursak basitçe ışığa duyarlıbir cisim içeren kapalıbir kutu ve bu kutunun dışarıaçılan küçük bir deliği olarak tanımlayabiliriz.
Bu kutu sağlam bir maddeden yada esnek bir materyalden olabilir.Fotograf makinasının içi oldukça karanlıktır.Işığın girebileceği tek nokta bu deliktir. Buradan gelen ışıklar fotograf makinesinin içinde görüntüyü oluştururlar.
Burada ışığa duyarlımateryal mesela film gibi cisimler vardır. Bu cisim sayesinde görüntü alınır.
Bu delik genelde lens yada lensler içerir ve bu bölüm objektif olarak adlandırılır.
Tam olarak gerçekleri söyleyecek olursak lens illa ki gerekli değil.Orjinal kamarelar lens değil iğne deliği kullanır. Bugün bile kameraların nasıl çalıştığınıanlamak özel resimler elde etmek için iğne deliği kullanılır.
Aynıiğne deliğinden elde edilen bütün resimler aynınetlikte yada bulanıklıktadır.Bu delik için belli bir ideal büyüklük vardır büyük yada küçük olmasıoluşacak resmin bulanık olmasına neden olur.
İdeal deliğin boyutu odak uzaklığının kareköküne bağlıbir fonksiyondur.Film ile delik arasıuzaklık yine odak uzaklığının kareköküdür.
D = PC * sqrt(FL)
Yukarıda D ideal deliğin çapınıbelirtir. FL odak uzaklığıdır ve PC ise kamera için tanımlanmışsabittir.Jay Bender' e göre bu değer 0.04 olmalıdır ama Kenneth Connors bunu 0.37 olarak belirlenmiştir.Diğer değerler farklıamaçlar için yapılabilir. Bu değer gündüz ışığında geçerlidir diğer ışık ortamlarıdaha farklı sabitler gerektirecektir ve ancak deneysel olarak tesbit edilebilir.
F sayısıne kadar ışığın filme ulaştığınıbelirlemede çok kullanışlıbir ölçü aracıdır.Bir ışık ölçer bunu tesbit edebilir, mesela f5.6 hassasyetinde bir filmi pozlamak için 1/1000 sn geçmesi gereklidir.
Kameranın nasıl bir kamera olduğunun önemi olmadan ister 35-mm ister 6x9 kamera olsun f sayısıbiliniyor ise pozlama zamanı bilebiliriz.F sayısınıhesaplamak kolaydır.
F = FL / D
Bir başka deyişle F sayısıOdak uzaklığının delik çapına bölmüdür.Buradan şu çıkarabilir : Eğer bu sayıyüksek ise odak uzaklığıfazladır ve delik boyutu küçüktür. Bu sayıbüyük olursa pozlama zamanıdaha fazla olacaktır.
Bundan başka delik yarıçapıve odak uzaklığıtek boyutlu değişken olduğu halde film ve deliğin alanıiki boyutlu değişkenlerdir. Bu demek oluyor ki eğer sizin A sayısında pozlama süreniz t ise B sayısında pozlama süreniz aşağıdaki şekilde hesaplanabilir.
t * (B / A)^2
formülünü kullanmalıyız
Modern kameralar deliğin boyutunu değiştirebileceği için bu yüzden f sayılarıbiraz daha esnek olarak yukarıda anlatıldığı biçimde olmayabilir.
Birden fazla f sayısına destek vermek için tipik olarak kameralar içinde değişik boyutlarda delikler açılmışmetal plakalar vardır.
Boyutlarıyukarıda verilen formüle göre standart f değerlerinden birini üretecek şekilde seçilir.Mesela Kodak Duaflex IV kamerasıböyle 8,11,16 f değeri üretecek şekilde 3 tane delik içermektedir.
Son zamanlarda üretilen kameraların f değerleri genel olarak 2.8,4,5.6,8,11,16,22 ve 32 dir. Bu sayılar rastgele seçilmiş değildir.Genel olarak 2 nin üssü şeklinde yada biraz yuvarlanmış hali olarak seçlmiştir.
Tipik bir kamera normalize edilmişf-değerleri objektifin çevrilmesi ile değişecek şeklide dizayn edilmiştir.Doğal olarak f değeri seçmek için makine bu pozisyona ayarlanacaktır. Bu yüzden bu ayarlara pozisyonlarına f-değerleri (f-stops) denir.
Bütün f-değerleri bu noktalarda karekök ikinin üsleri şeklindedir.Bu değeri her bir artırmada pozlama için gereken ışık miktarıiki katına çıkacaktır.Aynışekilde iki kere bu sayıyı artırmak gereken ışık miktarını4 katına çıkarır.Üç kere artırmak 8 katına çıkarır gibi....
Şimdi asıl iğne deliği yazılımımızın ne yapacağınıbelirlemeye hazırız.
Asıl amacımız delikli bir kameranın yapımına yardımcıolmak olduğundan girdi olarak odak uzaklığınıkullanacağız.Bu yazılım olmadan da belirleyebileceğimiz birşeydi.Tam odak uzaklığıfilmin büyüklüğü ve fotografın standart resim mi , genişaçıresmi mi yoksa telefoto bir resim mi olacağıile belirlenecek. Şimdiye kadar yapmışolduğumuz programların çoğu tek bir karakter üzerinden çalışıyordu : hex programıbytelarıokuyup 16'lısayıdüzeninde yazıyordu , csv programıise karakterin geçmesine yada silinmesine karar veriyordu.
Bir diğer programımız ftuc ise aynıanda iki karakter okumamıza olanak sağlıyordu.
Fakat şimdi yapacağımız pinhole programısadece tek bir karakter üzerinde değil büyük gramatik manalar içeren cümleler üzerinde çalışacağız.
Mesela eğer programımız odak uzaklığı100 mm , 150 mm , 210 mm olan kameraların delik boyutunu hesaplayacak ise girdi şu şekilde olmalıdır :
100, 150, 210
Şimdi programımız sadece tek bir byte tan fazlasını okuyabilmelidir. Eğer okuma işlemi sırasında 1 sayısınıgörür ise ondalık bir sayının ilk basamağınıokuduğunu anlamalıbundan sonra gelen 0 ların ise aynısayının diğer basamaklarıolduğunu bilmeli ve buna göre sayıyıdoğru bir şekilde hafızaya kaydetmelidir.
İlk virgül işareti ile karşılaştığında artık sayının sona erdiğini ve başka basamak eklenmeyeceğini tesbit etmelidir. Sonra okumuşolduğu bu sayıyı100 değerine dönüştürmelidir. Aynışekilde sonra gelen değerlerin de 150 ve 200 ' ü ifade ettiğini tesbit etmelidir.
Girdi içerisinde hangi ayracın kullanılacağınıtesbit etmemiz gerekir : İlla ki girdiler arasında virgül mü olmak zorunda ? . Öyleyse virgülden bir başka karakter geldiğinde ne yapmamız gerekiyor ?
Kişisel olarak ben bunu basit tutmayıtercih ediyorum. Eğer birşey sayıise işle değil ise ihmal et. Çünkü girdim içinde yazmış olduğum çok açık bir şekilde ekstradan olan karakterlerin bilgisayar ekranında bana hata mesajıolarak gelmesini istemiyorum.
Bir de bu yöntemle bilgisayarın monotonluğunu biraz olsun kırabiliriz. Mesela aşağıdaki girdi programımızda sorunsuz çalışacaktır.
150 m uzaklık için acaba deliğin yarıçapıne kadar
olmalı?Bilgisayarın bana aşağıdaki hatalarıgöstermesine hiç lüzüm yok.
Syntax error: m Syntax error: uzaklık Syntax error: için Syntax error: acaba
vesaire vesaire ...
İkinci olarak # karakterini satırın sonuna koyduğumda o satırı yorum satırıolarak tanımlamak istiyorum.Bu fazla bir çaba gereketirmeden kodlanabilecek bir şey ve girdi dosyalarımı çalıştırılabilir script olarak değerlendirmeme imkan verir.
Diğer bir yandan girdimizin biriminin ne olmasıgerektiğini tesbit etmeliyiz.Şu anda biz milimetre tercih etmemizin nedeni birçok fotografçının odak uzaklığınıbu şekilde hesaplamasıdır
Son olarak sayıların virgülden sonraki kısmının olup olmayacağınıbelirlemeliyiz(Eğer böyle bir durum varsa virgülü de kontrol etmeliyiz.).
Bizim programımızda bunu yoksaydık.Çünkü 51mm odak ile 50 mm odak arasında bile fark edilemeyecek derecede küçük fark var iken 50.5 i de eklemek iyi bir fikir olmasa gerek. Bu bizim tercihimiz eğer farklıbir şekilde programlamak isterseniz tercihlerinizde özgürsünüz.
Bir pinhole kamera yaparken bilmemiz gereken en önemli şey deliğin çapıdır.Net görüntüler almak istediğimizden bu deliğin boyutunu belirlemek için yukarıdaki formülü kullanacağız. Birkeç uzmandan farklıPC değerleri aldığımızdan bunlarıseçenek olarak sunabiliriz.
Geleneksel UNIX programlama sisteminde iki şekilde seçenek sunmak mümkündür artıbir de herhangi bir seçim yapılmadığında geçerli olan varsayılan değer vardır.
Birinci yöntem daimi seçenektir ve program her açıldığında bize sormadan otamatik olarak ayarlanır.
Daimi seçenek bir konfigrasyon dosyasında saklanabilir.Genel olarak bu dosyalar kullanıcıana dizininde bulunur.Bu dosyalar nokta ile başlayıp programın ismi ile devam eder. Bazen sonunda rc eki de gelebilir. Bizim programımız için bu dosya ismi ~/.pinhole yada ~/.pinholerc olabilir.
Konfigrasyon dosyasıçok sayıda değiştirilebilir parametreler içeren programların hemen hemen hepsinde bulunur.Ama programımız az sayıda parametre içeriyor ise diğer bir metod tercih edilir : çevre değişkenleri. Bizim yapacağımız programda bu çevre değişkenin ismi PINHOLE olacak.
Programlar yukarıda anlatılan yöntemlerden sadece bir tanesini tercih eder çünkü diğer durumda konfigrasyon dosyasıbir şey dese çevre değişkeni daha farklıbir değere sahip olsa program karışacaktır.
Bu yüzden biz sadece çevre değişkeni kullanmayıtercih ettik ve kullanacağımız çevre değişkenini PINHOLE olarak adlandırdık.
Diğer yöntem plansız bir tercih yapmaya olanak verir : " Genelde 0.039 kullanmayıtercih ediyorum ama bu sefer 0.03872 kullanacağım." Bir diğer deyişle sürekli seçimlerin üzerine yazar.
Bu tip seçimler genellikle komut satırından alınan ayarlar ile yapılır.
Son olarak program bir de varsayılan değere ihtiyaç duyacak. Kullanıcının hiçbir tercih yapmadığıdurumda bu değer geçerli olacak.Mesela kullanıcıneyi seçmesi gerektiğini bilmiyordur.Tercihen bu varsayılan değerimiz kullanıcılar tarafından en çok tercih edilen değer olmalıdır.Böylece en az sayıda kullanıcı bu değeri değiştirmek zorunda kalacaktır.
Bu şekilde açıklama karışık oluyor ise aşağıda maddeler halinde açıklayalım:
Eğer program komut satırıile gönderilmişbir değer algılarsa bunu kabul etsin ve varsayılan değer yada çevre değişkenini görmezden gelsin.
Diğer durumda eğer çevredeğişkeni var ise onu kabul etsin var sayılan değeri ihmal etsin.
En son durumda eğer belirtilmişhiç bir şey yok ise varsayılan değeri kullansın.
Ayrıca PC seçenekleri nasıl alacağımızın biçimini de belirlemeliyiz.
İlk bakışta PINHOLE=0.04 çevre değişkeni için -p0.04 komut satırıargümanıolarak güzel görünüyor.
Ama gerçekte böyle bir şeye izin vermek güvenlik açısından riskli.Çünkü PC değerleri çok küçük değerler eğer birisi çokbüyük değerler için programıçalıştırırsa program göçebilir.
Yada programımıza biraz daha zaman ayırıp programın büyük sayılar ile de girdi alabilmesini sağlarız.Bunu ancak bilgisayar kullanmayıbilmeyen kullanıcılara yönelik yapılmışticari yazılım için uygulayabiliriz.
Yada müşteri her zaman haklıdır der programıolduğu gibi bırakırız.
Yada büyük sayıların girilmesini imkansız hale getirebiliriz. Tek yapmamız gereken 0. ön ekini kaldırmak.
Yani kullanıcı0.04 ayarlamak istiyor ise komut satırıile -p04 yazacak veya çevre değişkenini PINHOLE=04 olarak ayarlayacak.Böyle durumda kullanıcı-p999999 bile yazsa bu sayı 0.999999 olarak değerlendirildiğinden güvenli olacaktır.
Sonra kullanıcıBender sabitini mi yoksa Connors sabitini mi seçeceğini daha kolay belirtebilsin diye -b komut satırında -p04 olarak -c ise -p037 olarak algılanacak şekilde düzenleme yapacağız.
Şimdi programımızın hangi şekilde nasıl bir çıktıvereceğine karar verelim.
Girdimizde sayısıbelli olmayan odak uzaklığıdeğerleri olacağından geleneksel veri tabanıstilinde bir sonuç vermek mantıklıolacaktır.Bu stilde çıktıvermemiz için yapmamız gereken her bir sonuç farklısatırda olacak biçimde ve satırın içinde değerler arasıtab karakteri bulunacak biçimde yazdırmaktır.
Ekstradan bir seçenek olarak kullanıcıisterse çıktıyıCSV formatında gösterelim. Bu durumda her bir alanda hangi değişkenlerin var olduğunu belirten bir satır yazdırmalıyız ve tab karakterlerini virgül ile değiştirmeliyiz.
CSV formatıiçin komut satırından seçenek almamız gerekecek.Connor sabiti için kullanmışolduğumuz -c seçeneğini kullanamayız. Bazıgarip nedenlerden dolayıçoğu web sitesinin cvs dosyasınıMicrosoft Excel Spreadshet olarak kabul etmesinden dolayı (CSV Excel'den daha önce çıkmışolduğu halde)biz bunu -e ile ifade edelim.
Her bir satırda ilk olarak odak uzaklığınıyazdıralım. Bu biraz tekrar yapıyormuşuz gibi görüncek , özellikle interaktif modda iken kullanıcıodak uzaklığınıgirecek çıktıolarak yine odak uzaklığıgörünecek.
Ama kullanıcıbelki de bir satıra birden fazla odak uzaklığı yazabileceği için bu şekilde kullanmak daha mantıklıolacaktır. Ayrıca girdiler başka bir programdan gelebileceği için kullanıcının hiçbir girdi görmemesi ihtimali de var.Benzer şekilde çıktının da başka bir programa , dosyaya yada yazıcıgibi çevre birimlerine gitme ihtimali de var.
O yüzden her satırda girilen odak uzaklığınıyazdırmak çok daha mantıklıolacaktır.
Peki kullanıcıböyle bir girdi verirse :
00000000150
Açıkca tek yapmamız gereken baştaki 0 larısilmektir.
Kullanıcıların girdiği değerleri ikili sayıdüzeninde FPU ya kaydetmeyi ve buradan yazdırmayıdüşünüyorsanız kullanıcıaşağıdaki gibi bir girdi verdiğinde ne yapmalıyız :
17459765723452353453534535353530530534563507309676764423
Gördüğünüz gibi bizim FPU değişkenimiz en fazla 18 basamak sayıalabilicekti oysa burada kullanıcı18 den çok fazla basamak girdi. Peki bunu nasıl çözeriz ?
Başlangıçtaki 18 basamak sayıyıokuyabiliriz.Sonra bunu FPU içine kaydederiz. Sonra okumaya devam eder ve TOS içinde bulunan değeri 10 ile çarpar sonra bunun üzerine ekleriz.
Evet bunu yapabiliriz.Ama bunu yapmak çok saçma olacaktır.Çünkü böyle bir odak uzaklığına sahip kamera yapmak mümkün olmayacaktır. Zira dünyanın çevresi bile milimetre ile ifade edilecek olsa 11 basamaklıbir sayıoluyor.
Kullanıcıister oyun oynamak ister programıdenemek ister sistemi bozmak maksadıile kamera yapmaktan başka her ne maksatla olursa olsun böyle bir şey girdiğinde yapmamız gereken nedir ?
Tabiri caizse yüzüne tokadıpatlatmaktır.
17459765723452353453534535353530530534563507309676764423
??? ??? ??? ??? ???Bunu başarmak için başlangıçtaki 0 değerlerini ihmal ettikten sonra 0 dışında bir sayıgelir ise bir sayaç değişkeni tanımlayıp buna başlangıç değeri olarak 0 veririz. Sonra aşağıdaki adımları uygularız.
Basamağıçıktıya gönder
Bu basamağıönbelleğe ekle ileride FPU içine kaydedeceğimiz zaman kullanacağız.
Sayacı1 arttır.
Bu üç basamak içeren döngümüzde iki durmunu kontrolünü de yapmalıyız.
Eğer sayacımız 18 den fazla olursa artık önbellekleme işlemini durdururuz. Basamaklarıokuyup ekrana yazmaya devam ederiz.
Eğer gelen bir sonraki karakter sayıdeğil ise artık giriş işlemimizi bitirebiliriz.
Ek olarak söylememiz gereken bir şey de sayıolmayan değerleri # karakteri olmadığızaman ihmal ediyoruz. Bu karakter hatırlarsanız yorum yazmak için kullanılıyordu. Çıktıişlemimizi bitirdikten sonra daha fazla girdi bekliyor isek buraya bakmalıyız.
Hala daha bahsetmediğimiz bir ihtimal var . Eğer kullanıcı bütün değerleri 0 olarak girerse bu durumda ekrana basmak için herhangi bir basamak olmayacak .
Bu durumu tesbit etmek için sayacımızın değerine bakarız eğer sayacımız ise ekrana 0 yazıp başka bir tokat da ona atarız.
0 ??? ??? ??? ??? ???
Artık mantıklıolan odak uzaklıklarınıtesbit edip ekrana yazdıktan sonra deliğin boyutunu hesaplayabiliriz.
İğne deliği kelimesinde iğne rastgele seçilmişbir kelime değildir.Ancak bir iğne tarafından açılabilecek kadar küçük bir delik demektir.
Bizim formülümüz milimetrik sonuçlar üretir. Eğer bu sayıyı 1000 ile çarpar isek sonucumuzu mikron cinsinden ifade edebiliriz.
Burada ayrıbir tuzakla karşıkarşıyayız : çok fazla hassasiyet.
Evet FPU yüksek hassasiyetli matematik için uygundur ama biz yüksek hassasiyetli matematikle uğraşmıyoruz biz fizikle uğraşıyoruz.(Özellikle optik)
Diyelim ki bir kamyonu kamera da görüntülemek istiyoruz.Diyelim ki onun kutusu 12m uzunluğunda odak uzaklığı12000 metre olacak eğer biz Bender sabitini kullanırsak 12000 sayısının karekökü ile 0.04 ü çarpar isek 4.381780460 milimetre elde ederiz. Bu da 4381.780460 mikron yapar.
Sonuç gerektiğinden fazla hasas. Bir kere bizim kamyonumuz tam olarak 12000 mm uzunluğunda değildir ki . Böyle hassasiyette uzunluk ölçmek te mümkün değildir. O yüzden bu sayıyıyuvarlamak en mantıklı yöntem olacaktır. 4.381780460 sayısını4.4 ile ifade edersek çok daha güzel olur.
Not: Yukarıda sadece 10 basamak hassasiyetinde kullandık. Bir de 18 basamak kullanır isek ne kadar mantıksız olacağınısiz kıyas edin.
Böylece sayımızda mana ifade eden basamak sayısınıazaltmamız gerekiyor.Bunu yapmanın bir yolu mikron olarak tamsayıdüzeninde gösterimdir. Virgülden sonraki kısımlar ihmal edildiğinden delik büyüklüğü 4382 mikron olacak.Bu sayıya bakarak 4400 mikrona yuvarlama yapabiliriz.
Ayrıca sayının ne kadar büyük olduğuna bakmaksızın sayıyı4 basamağa(Artık ne kadar lazımsa) kadar yuvarlamak istiyoruz.Fakat FPU sonuçta sayılarıikili olarak tutuğundan belli sayıda basamağa yuvarlamaya izin vermiyor.
Böyle olunca bizim yuvarama işlemi için bir algoritma geliştirmemiz gereklidir.
Burada bizim yöntemimiz.(Bu algoritmanın tam verimli bir algoritma değildir daha iyisini yaparsanız bize bildiriniz.)
Sayacı0 dan başlat.
Sayı10000 den büyük yada eşit olduğu sürece sayıyı10 a böl sayacıbir arttır.
Sonucu yazdır.
Sayac 0 dan büyük olduğu sürece 0 yazdır ve sayacı1 azalt.
Not: 10000 eğer 4 basamağa yuvarlamak istiyorsanız mantıklıolacaktır. Diğer sayılar için 10^x sayısıile kontrol yapmanız gerekecektir. X burada basamak sayısınıifade ediyor.
Bundan sonra deliğin çapınımikron cinsinden 4 basamağa yuvarlanmışşekilde ekrana yazacağız.
Bu noktadan sonra odak uzaklığıve delik çapını biliyoruz.Artık f-sayısınıhesaplamak için yeterli bilgimiz var demektir.
f-sayısınıen son 4 basamağa yuvarlamışolduğumuz sayıiçin hesaplayacağız.. Daha mantıklıolmasıiçin en yakın normalize edilmişf - sayılarınıbulacağız.Yani en yakın karekök ikinin üslerini bulacağız.
Bunu yapmak için eldeki f sayınıkendisi ile çarptığımızda karesini elde edeceriz . Sonra 2 lik logaritma ile 2 üzeri hangi sayıya denk geldiğini hesaplarız.Bu şekilde hesaplamak kök 2 tabanında logaritma almaktan daha kolaydır. Sonra elde ettiğimiz sayıyıen yakın tam sayıya yuvarlamalıyız.Sonra elimizdeki sayıyı ikiniz üzerinde ifade edersek bunun kökünü aldığımızda normalize edilmişen yakın f-sayınınıelde ederiz.FPU da bunun için kısa bir yöntem vardır. fscale komutu sayıyıbüyütebiliriz. Aslında bu sayıyı bir sola kaydırmaktan başka bir işyapmıyor
Buraya kadar anlatılan şeyler biraz kafa yorucu geldi ise belki bunu kod halinde görmeniz anlamanıza daha yardımcıolacaktır. Hepsi sadece 9 komut :
fmul st0, st0 fld1 fld st1 fyl2x frndint fld1 fscale fsqrt fstp st1
İlk satır :
fmul st0, st0TOS(yığının en üstü) ta bulunan değerin karesini alır.
fld1TOS'a bir koyar.
Sonraki satır
fld st1ise karesi alınmışdeğeri geri TOS a alır.Bu noktada karesi alınmışsayıaynıanda st de ve st(2) dedir.st(1) ise içinde 1 tutar.(İleride neden bu değerin ikinci bir kopyasınıtuttuğumuz daha iyi anlaşılacaktır.)
Sonra
fyl2xkomutu st nin st(1) ile çarpılmış halinin 2 lik tabanda logaritmasınıhesaplar. Bu da daha önce neden st(1)'e 1 yerleştirdiğimizi açıklıyor sanırım.
Yine bu noktada st sayımızın karesinin logaritmasını tutuyor.st(1) ise daha sonrasıiçin sakladığımız gerçek f-sayısının karesini tutuyor.
frndintkomutu TOS da bulunan değeri en yakın tam sayıya yuvarlar.
fld1komutu yine yığınımıza 1 gönderir. Sonra
fscalekomutu ile TOS da bulunan biri st(1) de bulunan değer adedince sola kaydırırız ki bu da ikinin üzeri st(1) gibi sonuç verecektir.
Son olarak
fsqrtkomutu sayının karekökünü alarak sonucu hesaplar.Böylece normalize edilmişf-değerlerini elde ederiz.
Artık elimizde TOS da bulunan normalize edilmişf-sayısıst(1) de bulunan iki tabanında logaritmasıalınmışve yuvarlanmışsayıve st(2) de bulunan gerçek f-sayısının karesi vardır.st(2) de bulunan değeri daha sonra kullanmak üzere saklıyoruz.
Ama st(1) artık ihtiyacımız yok.Bu yüzde son satırda kullanılan
fstp st1komutu st ' nin içinde bulunan değeri st(1) e aktracaktır.Sonra pop işlemi gerçekleştireceğinden son durumda st(1) de bulunan değer st ye aktarılacak ve st(2) de olan değer ise st(1)'e geçecektir.Bundan sonra st normalize edilmiş f-sayısınıst(1) ise gerçek f-sayısının karesini barındırır.
Şimdi normalize edilmişf -sayısınıçıktıvermeye hazırız.Normalize olmuşolduğundan dolayıbu sayıyı4 basamağa yuvarlamaya ihtiyaç yoktur.Bütün sayıyıekrana yazdırabiliriz.
Normalize edilmişf-sayısıkullanışlıdır çünkü küçük bir sayıdır ve fotometre tarafından bulunabilir.Aksi halde pozlama süresini hesaplamak için daha farklıbir metod uygulamamız gerekecekti.
Önceden vermişolduğumuz formülde değişik f-sayılarıiçin pozlama sürelerinin nasıl hesaplanacağınıgöstermiştik.
Şimdiye kadar görmüşolduğum bütün fotometreler f5.6 için pozlama süresini hesaplayabiliyordu.Bu yüzde bir f5.6 katsayısı tanımlamalıyız. Diğer biri ifade ile f5.6 için gereken pozlama süresini kaç ile çarpmalıyız ki kameramız için gerekli pozlama süresini tesbit edelim.
Yukarıdaki formülden anlıyoruz ki bu katsayılar f-sayısının (gerçek f sayısınormalize olan değil) 5.6 ya bölünmesinden sonra karesinin alınmasıile hesaplanabilir.
Matematiksel olarak iki sayının bir birine bölümünün karesi o sayıların karelerinin bölümüne eşittir.Hem de bu yöntem f-sayımızın karesi alınmışhalde st(1) de bulunduğundan daha mantıklı olacaktır.
Fakat 5.6 bir sabittir.Bu yüzden FPU yu böyle hassas işlemler üzerinde harcamak istemeyiz. Bunun yerine 5.6 nın karesi ne ise direk ona bölmesini söyleyebiliriz.Yada f-sayısınıalır 5.6 ya böler ondan sonra sonucun karesini alırız. İki yöntem de eşit gibi görünüyor ama değil.Yukarıda ifade ettiğimiz üzere 5.6 karekök ikinin 5. kuvveti. Yani bir irrsayonel sayı. Ama bu sayının karesi tam olarak 32 dir. 32 bizim için öyle kullanışlıdır ki bu sayıya bölmek için tek yapmamız gereken sayıyı5 defa sağa kaydırmaktan ibarettir. Çünkü 32 2 nin 5. kuvvetidir. Bunu da
fscalekomutu ile st(1) e -5 ile scale işlemi uygulayabiliriz. Bölmeden çok daha hızlı.
Şimdi neden gerçek f-sayının st(1) de saklandığınıdaha iyi anlamışsınızdır.f5.6 için gereken kat sayılarıbulmak programın en basit hesaplamalarından biri.Bu hesabıyaptıktan sonra 4 basamağa yuvarlama yapabiliriz.
Son olarak kullanışlıbir sayıdaha hesaplamamız gerekiyor : f5.6 dan bizim sayımıza kaç tane f-sayısıolduğu. Eğer bizim f -sayımız fotometrenin kapasitesini geçerse bize yardımcı olacaktır.Çünkü bizim objektifimiz çeşitli hızlarda çalışmaya müsaittir ve bu hızlar için f-sayılarınıkullanır.
Diyelim ki bizim f-sayımız f5.6 dan itibaren 5 tane sayıdaha içeriyor ve fotometre bize 1/1000 sn aralık kullanmamız sonucunu verdi. Bundan sonra yapmamız gereken objektif kapağını1/1000 olarak ayarlamak sonra objektifi 5 kere hareket ettirmek.
Bu hesaplamalar da oldukça kolaydır. Tek yapmamız gereken f5.6 katsayısının 2 tabanında logaritmasınıbulmak sonra onu en yakın sayıya yuvarlamak. Burada 4 basamak şeklinde yuvarlamak konusunda endişe etmeye hiç gerek yoktur. Çünkü sonuç büyük ihtimalle ya bir yada iki basamaklıbir sayıolacaktır.
Assembly dilinde FPU kodunu optimize edebiliriz. Bu özellik C dili dahil diğer yüksek seviyeli dillerde mevcut değildir.
Bir C fonksiyonu virgüllü bir sayıhesaplayacağızaman gerekli değişkenleri ve sabitleri FPU yazmaçlarına yükler.Bundan sonra doğru sonucu hesaplamak için ne yapılmasıgerekiyorsa onlarıyapar.İyi bir C derleyicisi bu kısmıgüzel bir şekilde optimize edebilir.
Fonksiyon sonucunu TOS a döner. Bu dönme işlemi sırasında temizlik gerçekleştirilir ve bütün değişkenler ve sabitler FPU dan silinir.
Bunun dışında bir şey yapmasımümkün değildir. Ama biz yukarıda daha sonra kullanmak üzere f-sayımızın karesini yığında tutmayıtercih ettik.
Çünkü biliyorduk ki bu değeri ileride kullanacağız ve yığınımızda bu değeri tutmak için yeterli yer vardı.
Ama C derleyicisi için yığında olan bir değerin çok yakın zamanda kullanılacağınıbilmek mümkün değildir. Elbette C programcısı bunu bilebilir ama programcının değeri saklayabileceği tek değişkeni vardır.Yani FPU sanki C dilinde 64 bit yada 32 bit olan bir float gibi algılanacaktır.
Bu ayrıca demek oluyor ki TOS ta bulunan değer taşınmalısonra geri alınmalıdır.Ne yazık ki FPU işlemleri hafızaya erişim işlemlerinin en yavaşıdır.
Bu yüzden ne zaman Assembly dilinde FPU işlemleri gerçekleştirsek ara değerleri FPU da tutmayıtercih ederiz.
Bu fikri daha da genişletebiliriz.Bizim programımızda bazı sabitler var mesela(Bir tanesi PC adlıbir değer).
Kaç tane delik yarıçapıhesapladığımıza bakılmaksızın hep aynı değişkeni kullanıyoruz. Böyle olunca eğer değerimizi yığının içinde tutarsak programımızıhızlandırabiliriz.
Programın başlarında bu değerleri hesaplamaya çalışıyorduk. Bunun için girdideki her basamak için sayıyı10 a bölmemiz gerekiyordu.
Oysa çarpma işlemi bölmeden çok daha hızlıdır. Böyle olduğu için programımızın başında 1 sayısını10 ile bölüp 0.1 elde ederiz. Sonra bu değeri yığın içinde tutarak her bir basamakta 10 a bölmek yerine 0.1 ile çarparız.
0.1 sayısınıelle girebileceğimiz halde böyle yapmadık. Bunun için bir sebebimiz vardı: burada 0.1 sayısıvirgülden sonra 1 basamak ile ifade edilse de aslında bu sayının ikilik koda çevrildiğinde ne kadar yer kaplayacağınıbilmiyoruz. bu yüzden FPU bunun ikili değerini yüksek hassasiyetle hesaplar.
Bundan başka diğer sabitlerimiz de var. Deliğin çapını hesaplarken 1000 ile çarparak mikrona çeviriyoruz . Sonra yuvarlama sırasında karışlaştırma yaparken 10000 ile kontrol ediyoruz.Sonuçta bu sayılarıda yığında tutmamız gerekecek.Elbette 0.1 sayısınısayıları4 basamağa yuvarlarken tekrar kullanacağız.
Ayrıca ' -5 ' değerini de saklamamız gerekiyor.Yukarıda bahsettiğimiz gibi karesi alınmışf-sayısını32 ye bölmek yerine fscale kullanacaktık. Bu işlemi gerçekleştirmek için bu sayıya ihtyacımız olacak.Bu sayıyıkafamıza göre sonuncu olarak yüklemedik.Bu değeri sonucu olarak yüklediğimiz için yığının en üstünde bulunacak böylece f-sayısıdeğiştirileceği zaman -5 değeri st(1) e geçecektir.Bu da fscale fonksiyonumuzun çalışmasıiçin gerekli bir durumdur.
Böyle belirli değişkenleri hafızadan yüklemektense direk komuttan almak daha verimlidir. Biz de burada -5 için aynışeyi uyguluyoruz.
fld1 ;TOS = 1 fadd st0, st0 ;TOS = 2 fadd st0, st0 ;TOS = 4 fld1 ;TOS = 1 faddp st1, st0 ;TOS = 5 fchs ;TOS = -5
Optimizasyon kuralınışu şekilde özetleyebiliriz : Tekrar kullanılan değerleri yığın içinde tut.
İpucu : PostScript® yığın tabanlıbir programlama dilidir. Postscript ve FPU assembly dili hakkında yazılmışçok sayıda kitap vardır. Eğer kendinizi PostScript konusunda geliştirirseniz bu FPU konusunda gelişmenize katkıda bulunur.
;;;;;;; pinhole.asm ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ; ; Find various parameters of a pinhole camera construction and use ; ; Started: 9-Jun-2001 ; Updated: 10-Jun-2001 ; ; Copyright (c) 2001 G. Adam Stanislav ; All rights reserved. ; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; %include 'system.inc' %define BUFSIZE 2048 section .data align 4 ten dd 10 thousand dd 1000 tthou dd 10000 fd.in dd stdin fd.out dd stdout envar db 'PINHOLE=' ; Exactly 8 bytes, or 2 dwords long pinhole db '04,', ; Bender's constant (0.04) connors db '037', 0Ah ; Connors' constant usg db 'Usage: pinhole [-b] [-c] [-e] [-p <value>] [-o <outfile>] [-i <infile>]', 0Ah usglen equ $-usg iemsg db "pinhole: Can't open input file", 0Ah iemlen equ $-iemsg oemsg db "pinhole: Can't create output file", 0Ah oemlen equ $-oemsg pinmsg db "pinhole: The PINHOLE constant must not be 0", 0Ah pinlen equ $-pinmsg toobig db "pinhole: The PINHOLE constant may not exceed 18 decimal places", 0Ah biglen equ $-toobig huhmsg db 9, '???' separ db 9, '???' sep2 db 9, '???' sep3 db 9, '???' sep4 db 9, '???', 0Ah huhlen equ $-huhmsg header db 'focal length in millimeters,pinhole diameter in microns,' db 'F-number,normalized F-number,F-5.6 multiplier,stops ' db 'from F-5.6', 0Ah headlen equ $-header section .bss ibuffer resb BUFSIZE obuffer resb BUFSIZE dbuffer resb 20 ; decimal input buffer bbuffer resb 10 ; BCD buffer section .text align 4 huh: call write push dword huhlen push dword huhmsg push dword [fd.out] sys.write add esp, byte 12 ret align 4 perr: push dword pinlen push dword pinmsg push dword stderr sys.write push dword 4 ; return failure sys.exit align 4 consttoobig: push dword biglen push dword toobig push dword stderr sys.write push dword 5 ; return failure sys.exit align 4 ierr: push dword iemlen push dword iemsg push dword stderr sys.write push dword 1 ; return failure sys.exit align 4 oerr: push dword oemlen push dword oemsg push dword stderr sys.write push dword 2 sys.exit align 4 usage: push dword usglen push dword usg push dword stderr sys.write push dword 3 sys.exit align 4 global _start _start: add esp, byte 8 ; discard argc and argv[0] sub esi, esi .arg: pop ecx or ecx, ecx je near .getenv ; no more arguments ; ECX contains the pointer to an argument cmp byte [ecx], '-' jne usage inc ecx mov ax, [ecx] inc ecx .o: cmp al, 'o' jne .i ; Make sure we are not asked for the output file twice cmp dword [fd.out], stdout jne usage ; Find the path to output file - it is either at [ECX+1], ; i.e., -ofile -- ; or in the next argument, ; i.e., -o file or ah, ah jne .openoutput pop ecx jecxz usage .openoutput: push dword 420 ; file mode (644 octal) push dword 0200h | 0400h | 01h ; O_CREAT | O_TRUNC | O_WRONLY push ecx sys.open jc near oerr add esp, byte 12 mov [fd.out], eax jmp short .arg .i: cmp al, 'i' jne .p ; Make sure we are not asked twice cmp dword [fd.in], stdin jne near usage ; Find the path to the input file or ah, ah jne .openinput pop ecx or ecx, ecx je near usage .openinput: push dword 0 ; O_RDONLY push ecx sys.open jc near ierr ; open failed add esp, byte 8 mov [fd.in], eax jmp .arg .p: cmp al, 'p' jne .c or ah, ah jne .pcheck pop ecx or ecx, ecx je near usage mov ah, [ecx] .pcheck: cmp ah, '0' jl near usage cmp ah, '9' ja near usage mov esi, ecx jmp .arg .c: cmp al, 'c' jne .b or ah, ah jne near usage mov esi, connors jmp .arg .b: cmp al, 'b' jne .e or ah, ah jne near usage mov esi, pinhole jmp .arg .e: cmp al, 'e' jne near usage or ah, ah jne near usage mov al, ',' mov [huhmsg], al mov [separ], al mov [sep2], al mov [sep3], al mov [sep4], al jmp .arg align 4 .getenv: ; If ESI = 0, we did not have a -p argument, ; and need to check the environment for "PINHOLE=" or esi, esi jne .init sub ecx, ecx .nextenv: pop esi or esi, esi je .default ; no PINHOLE envar found ; check if this envar starts with 'PINHOLE=' mov edi, envar mov cl, 2 ; 'PINHOLE=' is 2 dwords long rep cmpsd jne .nextenv ; Check if it is followed by a digit mov al, [esi] cmp al, '0' jl .default cmp al, '9' jbe .init ; fall through align 4 .default: ; We got here because we had no -p argument, ; and did not find the PINHOLE envar. mov esi, pinhole ; fall through align 4 .init: sub eax, eax sub ebx, ebx sub ecx, ecx sub edx, edx mov edi, dbuffer+1 mov byte [dbuffer], '0' ; Convert the pinhole constant to real .constloop: lodsb cmp al, '9' ja .setconst cmp al, '0' je .processconst jb .setconst inc dl .processconst: inc cl cmp cl, 18 ja near consttoobig stosb jmp short .constloop align 4 .setconst: or dl, dl je near perr finit fild dword [tthou] fld1 fild dword [ten] fdivp st1, st0 fild dword [thousand] mov edi, obuffer mov ebp, ecx call bcdload .constdiv: fmul st0, st2 loop .constdiv fld1 fadd st0, st0 fadd st0, st0 fld1 faddp st1, st0 fchs ; If we are creating a CSV file, ; print header cmp byte [separ], ',' jne .bigloop push dword headlen push dword header push dword [fd.out] sys.write .bigloop: call getchar jc near done ; Skip to the end of the line if you got '#' cmp al, '#' jne .num call skiptoeol jmp short .bigloop .num: ; See if you got a number cmp al, '0' jl .bigloop cmp al, '9' ja .bigloop ; Yes, we have a number sub ebp, ebp sub edx, edx .number: cmp al, '0' je .number0 mov dl, 1 .number0: or dl, dl ; Skip leading 0's je .nextnumber push eax call putchar pop eax inc ebp cmp ebp, 19 jae .nextnumber mov [dbuffer+ebp], al .nextnumber: call getchar jc .work cmp al, '#' je .ungetc cmp al, '0' jl .work cmp al, '9' ja .work jmp short .number .ungetc: dec esi inc ebx .work: ; Now, do all the work or dl, dl je near .work0 cmp ebp, 19 jae near .toobig call bcdload ; Calculate pinhole diameter fld st0 ; save it fsqrt fmul st0, st3 fld st0 fmul st5 sub ebp, ebp ; Round off to 4 significant digits .diameter: fcom st0, st7 fstsw ax sahf jb .printdiameter fmul st0, st6 inc ebp jmp short .diameter .printdiameter: call printnumber ; pinhole diameter ; Calculate F-number fdivp st1, st0 fld st0 sub ebp, ebp .fnumber: fcom st0, st6 fstsw ax sahf jb .printfnumber fmul st0, st5 inc ebp jmp short .fnumber .printfnumber: call printnumber ; F number ; Calculate normalized F-number fmul st0, st0 fld1 fld st1 fyl2x frndint fld1 fscale fsqrt fstp st1 sub ebp, ebp call printnumber ; Calculate time multiplier from F-5.6 fscale fld st0 ; Round off to 4 significant digits .fmul: fcom st0, st6 fstsw ax sahf jb .printfmul inc ebp fmul st0, st5 jmp short .fmul .printfmul: call printnumber ; F multiplier ; Calculate F-stops from 5.6 fld1 fxch st1 fyl2x sub ebp, ebp call printnumber mov al, 0Ah call putchar jmp .bigloop .work0: mov al, '0' call putchar align 4 .toobig: call huh jmp .bigloop align 4 done: call write ; flush output buffer ; close files push dword [fd.in] sys.close push dword [fd.out] sys.close finit ; return success push dword 0 sys.exit align 4 skiptoeol: ; Keep reading until you come to cr, lf, or eof call getchar jc done cmp al, 0Ah jne .cr ret .cr: cmp al, 0Dh jne skiptoeol ret align 4 getchar: or ebx, ebx jne .fetch call read .fetch: lodsb dec ebx clc ret read: jecxz .read call write .read: push dword BUFSIZE mov esi, ibuffer push esi push dword [fd.in] sys.read add esp, byte 12 mov ebx, eax or eax, eax je .empty sub eax, eax ret align 4 .empty: add esp, byte 4 stc ret align 4 putchar: stosb inc ecx cmp ecx, BUFSIZE je write ret align 4 write: jecxz .ret ; nothing to write sub edi, ecx ; start of buffer push ecx push edi push dword [fd.out] sys.write add esp, byte 12 sub eax, eax sub ecx, ecx ; buffer is empty now .ret: ret align 4 bcdload: ; EBP contains the number of chars in dbuffer push ecx push esi push edi lea ecx, [ebp+1] lea esi, [dbuffer+ebp-1] shr ecx, 1 std mov edi, bbuffer sub eax, eax mov [edi], eax mov [edi+4], eax mov [edi+2], ax .loop: lodsw sub ax, 3030h shl al, 4 or al, ah mov [edi], al inc edi loop .loop fbld [bbuffer] cld pop edi pop esi pop ecx sub eax, eax ret align 4 printnumber: push ebp mov al, [separ] call putchar ; Print the integer at the TOS mov ebp, bbuffer+9 fbstp [bbuffer] ; Check the sign mov al, [ebp] dec ebp or al, al jns .leading ; We got a negative number (should never happen) mov al, '-' call putchar .leading: ; Skip leading zeros mov al, [ebp] dec ebp or al, al jne .first cmp ebp, bbuffer jae .leading ; We are here because the result was 0. ; Print '0' and return mov al, '0' jmp putchar .first: ; We have found the first non-zero. ; But it is still packed test al, 0F0h jz .second push eax shr al, 4 add al, '0' call putchar pop eax and al, 0Fh .second: add al, '0' call putchar .next: cmp ebp, bbuffer jb .done mov al, [ebp] push eax shr al, 4 add al, '0' call putchar pop eax and al, 0Fh add al, '0' call putchar dec ebp jmp short .next .done: pop ebp or ebp, ebp je .ret .zeros: mov al, '0' call putchar dec ebp jne .zeros .ret: ret
Bu program daha önce yazmışolduğumuz filtrelerle aynıbiçimde ama küçük bir fark var :
Burada artık girişin bitmesi her şeyin bitmesi manasına gelmiyor ki biz diğer karakter tabanlıfiltrelerimizde böyle yapmıştık. Bu filtre ise karakterleri değil bir dili işliyor (sayılardan oluşan oldukça basit bir dil olsa bile ). Eğer girdi kalmamışise iki manaya gelebilir :
Eğer işlemimizi bitirmişisek program tamamlanmıştır çıkabiliriz.
Son okuduğumuz karakter bir rakamdır.Bunu ASCII den float tipine dönüştürme önbelleğine atmışızdır.Şimdi bu önbellekte bulunan verileri sayıya dönüştürüp çıktımızın son satırına yazdırmalıyız.
Bundan dolayıbizim
getcharve
readrutinlerimizi bir
carrybayrağıile dönecek şekilde değiştirdik.Eğer yeni bir karakter okuyor isek bu bayrağı0 yapıyoruz eğer herhangi bir girdi kalmadıise bu bayrağı1 yapıyoruz.Elbette assembly dili bunu gerçekleştirecek sihirli özelliklere sahip.
getchar'ıdaha detaylıincelerseniz her zaman
carrybayrağına 0 döndüğünü göreceksiniz.
Programımız bundan sonra çıkmak için bu
carrybayrağına güvenir.Gerçekten de işe yaracaktır. Burada sihirli olan yer
readrutinidir. Sistemden yeni girdiler aldığında sadece
getchar'ıçağırır.
getcharise girdiden bir karakter okur ve carry bayrağınısıfırlar.
Ama
readsistemden artık girdi alamaz ise
getcharrutinine dönmez böylece carry bayrağı1 olarak ayarlanır.
Peki nereye döner ? Program ne zaman call komutunu kullansa mikroişlemci dönüşadresini yığına kaydeder (FPU yığınından değil sistem yığınından bahsediyoruz.). Program ret komutunu kullandığında ise bu yığının en üstünde olan değer çıkarılır ve bu adrese atlama yapılır.
Ama biz ESP yazmacına 4 eklediğimizden (Bu yazmaç yığının adresini tutar).Artık bundan sonra mikroişlemcinin
readkomutunu çağıran
getcharrutininin adresini hatırlaması mümkün değildir.
getchar
readkomutunu çağırmadan önce yığına bir şey kaydetmediğinden yığının en başında artık
getchar' ıçağırmışolan adres bulunacaktır.
Bundan başka bcdload rutini Big-endian ile Little-Endian problemini çözer .
Bu rutin yazıhalindeki sayıyıgerçek sayıya dönüştürür.Yazı big-endian sırasına göre dizilmiştir ama paket ondalık sayıise little-endian dır.
Bu problemi çözmek için std komutunu kullandık. Sonra cld ile işlemi iptal ettik. Burada std aktifken çalışmasıdirection bayrağına bağlıherhangi bir çağrıyapmamak çok önemlidir.
Bunun dışında kalan her şey önceden anlatıldığıüzere çok açıktır.
Bir programcıatasözünün dediği gibi "Programlama bolca düşünce ve biraz da kodlamadır.". Başta bütün küçük ayrıntılarıdüşündükten sonra program artık nerdeyse kendisini yazar.
Programda sayılar dışında her girişi ihmal ettiğimizden yazı formatında her şeyi girdiye verebiliriz. Bunu yapmamıza gerek yoktu ama yine ne imkan vardır.
Benim fikrime göre yazıformatında girişalmak diğer sınırlı ifadelerle işlem yapmaktan çok daha eğlenceli ve kullanıcı dostudur.
Diyelim ki biz 4x5 inch film için bir kamera tasarlıyoruz. Bu film için standart odak uzaklığı150mm olsun. Biz bu odak uzaklığımızı deliğin yarıçapıyuvarlak bir sayıolacak şekilde ayarlamak istiyoruz.Bilgisayara sadece sayılar vererek sormaktansa istediğiniz bir şekilde soru yöneltebilirsiniz.
% pinhole Bilgisayar, 150 odak uzaklığında deliğin boyu ne olması
lazım? 150 490 306 362 2930 12 Peki 160 için? 160 506 316 362 3125 12 O zaman şunu 155 yapalım lütfen 155 498 311 362 3027 12 Hışimdi 157 dene o zaman. 157 501 313 362 3066 12 156? 156 500 312 362 3047 12 Çok güzel ! Teşekkür ederim ! ^DOdak uzaklığımız 150 iken delik çapını490 mikron olarak bulduk yada 0.49 mm eğer odak uzaklığımızı156 olarak alırsak delik yarıçapı yaklaşık 1mm nin yarısıolacaktır.
# karakterini yorum karakteri olarak seçtik.Böylece Pinhole yazılımınıbir betik dili olarak da algılayabiliriz.
Mesela shell betikleri yazıyorsanız şöyle başlayacaktır :
#! /bin/sh
...yada...
#!/bin/sh
#! sonra boşluk karakterleri konulabilir.
UNIX #! karakterleri ile başlayan bir program çalıştırılmaya çalışıldığında bunu bir betik olarak kabul eder.Bundan sonra komutları ilk satırın sonuna ekleyerek çalıştımayıdener.
Diyelim ki şimdi biz pinhole programımızı/usr/local/bin/dizini altına kurmuşuz.Bu şekilde kullanarak çeşitli odak uzaklıklarına karşılık gelen delik yarıçaplarıiçin betikeler yazabiliriz. Bir örnek olarak 120 lik film için :
#! /usr/local/bin/pinhole -b -i # Find the best pinhole diameter # for the 120 film ### Standart 80 ### Genişaçılı 30, 40, 50, 60, 70 ### Telefoto 100, 120, 140
120 lik film orta boyutlu olduğundan dosyayımedium olarak adlandırır isek :
% chmod 755 medium % ./medium
UNIX bu komutları
% /usr/local/bin/pinhole -b -i ./medium
olarak yorumlayacaktır. Sonuçlar ekrana baslıdığızaman çıktımız :
80 358 224 256 1562 11 30 219 137 128 586 9 40 253 158 181 781 10 50 283 177 181 977 10 60 310 194 181 1172 10 70 335 209 181 1367 10 100 400 250 256 1953 11 120 438 274 256 2344 11 140 473 296 256 2734 11
şeklinde olacaktır. Farklıkomut satırıayarlarıyine aynen geçerli olacaktır.
% ./medium -c
Kodu aşağıdaki şekilde değerlendirilecektir.
% /usr/local/bin/pinhole -b -i ./medium -c
Burada -b ve -c değerleri bir karışıklığa neden oluyor(Benner sabiti mi yoksa Connor sabiti mi kullanılacak ). Programımız sonraki ayarlarıeski ayarların üzerine yazacağından burada Connor sabiti kullanılır. Sonuç olarak :
80 331 242 256 1826 11 30 203 148 128 685 9 40 234 171 181 913 10 50 262 191 181 1141 10 60 287 209 181 1370 10 70 310 226 256 1598 11 100 370 270 256 2283 11 120 405 296 256 2739 11 140 438 320 362 3196 12
Eğer Bender sabiti kullanarak CSV dosyasıkaydetmek istiyorsak şu şekilde kullanabiliriz.
% ./medium -b -e >bender % cat bender focal length in millimeters,pinhole diameter in
microns,F-number,normalized F-number,F-5.6 multiplier, 80,358,224,256,1562,11 30,219,137,128,586,9 40,253,158,181,781,10 50,283,177,181,977,10 60,310,194,181,1172,10 70,335,209,181,1367,10 100,400,250,256,1953,11 120,438,274,256,2344,11 140,473,296,256,2734,11 %MS-DOS yada WINDOWS ortamında yetişmişassembly programcıları kısayol kullanmaya eğimlidirler. Klavyenin -scan programlisting- değerlerini almak yada direk olarak grafik hafızasına yazım işlemi gerçekleştirmek MS-DOS altında hoşgörülmeyen ama yapılmasıgereken olarak değerlendirilen iki şeydir.
Peki sebep ? MS DOS ve PC BIOS bu işlemlerde yavaştırlar.
Belki aynıuygulamalarıUNIX ortamında da devam ettirmek isteyebilirsiniz.Mesela bir keresinde bir web sitesinde popüler bir UNIX klonu üzerinde klavyenin -scan programlisting - değerlerine nasıl ulaşılacağı yazılmıştı.
Bu genel olarak UNIX ortamında çok kötü bir fikirdir. Neden olduğunu açıklayalım.
UNIX güvenli modda çalışır .Sadece çekirdek ve aygıt sürücüleri donanıma direk olarak erişebilir. Belki özel olarak bazıUNIX klonları buna izin verse de gerçek UNIX işletim sistemleri izin vermez.Bir versiyonda mümkün olsa bile sonraki versiyonlarda düzeltilir.
UNIX benzeri işletim sistemleri izin verse de UNIX ' in donanıma direk olarak ulaşmamıza izin vermemesinin bir başka nedeni de :
UNIX in bir soyutlama olmasıdır.
MS-DOS ve UNIX 'in tasarımındaki felsefeler tamamen farklıdır. MS-DOS tek kullanıcılıbir sistem olarak tasarlanmıştır. MS-DOS klavyesi ve ekranıdirek olarak bağlanmışbilgisayarlar üzerinde çalışır.Kullanıcının vereceği girdi büyük ihtimalle klavyeden olur . Yine en sonunda çıktıise ekrana gider.
Oysa UNIX te bu hiç bir zaman garanti değildir. Mesela UNIX altında kullanılan pipe(boru) redirection (yönlendirme) işlemleri oldukça yaygındır.
% program1 | program2 | program3 >file1
Eğer program2 yi yazmışsanız bilirsiniz ki program2 girdiyi klavyeden almıyor . Girdi program1'den gelirken çıktıise program3'e gönderiliyor. Burada berzer şekilde program3 ün çıktısıekrana değil file1 adlıdosyaya yazılıyor.
Dahasıda var! Bir şekilde girdilerin klavyeden geldiğini ve çıktıların ekrana gittiğini garanti eden bir terminale bağlansanız bile bu terminalin PC olduğunu garantileyemezsiniz.Belki de sizin beklediğiniz yerde grafik hafızasıolmayabilir. Yada üretmişolduğu klavye kodlarıPC tarzında olmayabilir belki Macintosh yada başka bir bilgisayar olabilir.
Belki kafanızısallayarak benim assembly kodum PC için tasarlanmıştınasıl Macintosh için çalışsın diyorsunuzdur. Ama biz programınızın Macintosh üzerinden çalışmasınıdeğil terminalin Macintosh üzerinde olmasınıkasdediyoruz.
UNIX sistemlerinde terminal direk olarak bilgisayar üzerinde bulunmak zorunda değildir. Bu terminal başka kıtadan hatta başka gezegenden bile olabilir. Telnet kullanan Kuzey Amerikadaki bir Macintosh kullanıcısının Avusturalyada bulunan bir UNIX makinaya terminal açmasımümkündür. Eğer bu sırada siz klavyeden -scan programlisting- okursanız yanlışsonuç alırsınız.
Bu anlattığımız şey diğer donanımlar için de geçerlidir : direk olarak erişiminiz olmayan bir dosyayıokumak , uydu ile bağlanmışuzay mekiğinin kamerasından resim almak gibi.
Bu yüzden UNIX'te verinin nereden gelip nereye gittiği konusunda hiç bir varsayım yapamayız.Sonuç olarak donanıma ulaşımısisteme bırakmak en mantıklısıolacaktır.
Not: Bu uyarılar kesin kurallar değillerdir. Bazıistisnalar mevcuttur. Mesela bir yazıeditörü yerel makinede çalışacağından performansıarttırmak adına direk olarak klavyeden -scan programlisting- değerlerini alabilir. Burada size ne yapmanız gerektiğini yada ne yapmamanız gerektiğini söylemiyoruz. Sadece dikkatsizlik sonucu oluşabilecek hatalar konusunda uyramak istiyoruz.Elbette yaratıcıinsanlar her zaman kurallarıçiğnerler eğer yaptığınız işi neden yaptığınızıbiliyorsanız hiç bir problem olmayacaktır.