3.9. Запланированное перекрытие

Адресное пространство форт-системы не так уж велико — 64 Кбайт. Это налагает известное ограничение на общее число форт-слов, одновременно присутствующих в словаре. Для снижения этого ограничения можно применить свернутый шитый код или использовать форт-систему, в которой в качестве основного вместо 16-разрядного значения выступает 32-разрядное. Можно заметно сократить требуемый объем оперативной памяти, если использовать векторное поле кода.

Опишем еще один простой способ снижения требований к памяти — запланированное перекрытие. Группа взаимосвязанных определений образует единый сегмент в двоичном коде, который может быть загружен на заранее заданное место в словаре из внешней памяти форт-системы. Разные сегменты, загружаемые на одно и то же место оперативной памяти, перекрывают друг друга, вот почему такая структура и названа запланированным перекрытием. Благодаря тому, что хранящийся во внешней памяти сегмент выражен в двоичном коде, а не в виде текста, его загрузка идет примерно в 50-100 раз быстрее, чем обычная текстовая интерпретация.

В приводимой далее реализации каждый сегмент загружается на фиксированный адрес — значение указателя HERE на момент начала его компиляции. Определение сегмента включается в список FORTH. После того как трансляция сегмента завершена, при его выгрузке во внешнюю память указатель вершины словаря понижается до прежнего значения с одновременным исключением всех слов данного сегмента из списка FORTH. При загрузке сегмента на соответствующий адрес указатель вершины словаря вновь поднимается, и определения сегмента снова включаются в список FORTH.

Для трансляции сегментов введем глобальную переменную (СЕГМ), содержащую адрес начала очередного компилируемого сегмента, границы которого отмечаются словами СЕГМ-НАЧ и СЕГМ-КОН. Выгрузку и загрузку сегментов выполняют слова СЕГМ-ВЫГР и СЕГМ-ЗАГР.

  VARIABLE (СЕГМ)
  : СЕГМ-НАЧ  ( -> НАЧАЛО ТРАНСЛЯЦИИ СЕГМЕНТА)
      HERE DUP (СЕГМ) ! 0 ,     ( НОМЕР ЭКРАНА)
      HERE  0 C,  BL C,        ( ФИКТИВНОЕ ИМЯ)
      FORTH DEFINITIONS LATEST , ( ЗВЕНО СВЯЗИ)
      CURRENT @ !  ,          ( ТОЧКА ЗАГРУЗКИ)
      0 , 0 ,       ( ДЛИНА И ПОСЛЕДНЯЯ СТАТЬЯ)
      ;
  : СЕГМ-КОН    ( -> КОНЕЦ ТРАНСЛЯЦИИ СЕГМЕНТА)
      (СЕГМ) @ >R    ( ТОЧКА ЗАГРУЗКИ СЕГМЕНТА)
      HERE R@ -   ( ДЛИНА) DUP  R@ 8 + !
      FORTH DEFINITIONS  LATEST R> 10 + ! ;
  : СЕГМ-ВЫГР ( N:НОМЕР ЭКРАНА->  ВЫГРУЗКА)
      DUP (СЕГМ) @ >R R@ ! ( НОМЕР)
      R@ SWAP ( A:АДРЕС СЕГМЕНТА,N) DUP R@ 8 + @
      1023 + 1024 / ( A,N,N,N1:ЧИСЛО ЭКРАНОВ)
      CR ." СЕГМЕНТ ВИГРУЖЕН НА ЭКРАНЫ: " + SWAP DO
      I . ( AI:АДРЕС СЛЕДУЮЩЕИ ПОРЦИИ) DUP I BUFFER
      1024 CMOVE UPDATE 1024 +LOOP DROP
      FLUSH R> (FORGET) ;
  : СЕГМ-ЗАГР ( N:НОМЕР ЭКРАНА-> ЗАГРУЗКА)
      DUP BLOCK ( N,A0:АДРЕС ПЕРВОГО БЛОКА СЕГНЕНТА)
      2DUP @ - IF DROP CR . ." - БЛОК ДЛЯ ЗАГРУЗКИ?"
      ABORT THEN    DUP 6 + @ (FORGET) 2DUP
      HERE ( N,A0,N,A0,A1:НАЧАЛО) SWAP 8 + @ ( N,A0,N,A1,L)
      DUP ALLOT 1023 + 1024 / ( N,A0,N,A1,N1:ЧИСЛО ЭКР) ROT
      DUP ROT + SWAP ( ...N1+N,N) DO I BLOCK OVER 1024 CMOVE
      1024 +  LOOP 2DROP ( N) BLOCK 10 + @  CURRENT @ !  ;

Слово СЕГМ-НАЧ строит заголовок сегмента, который располагается в его начале и содержит начальный номер экрана во внешней памяти, фиктивную словарную статью, адрес начала сегмента в оперативной памяти, длину сегмента и адрес начала его последней словарной статьи. Номер экрана определяется программистом при выгрузке сегмента во внешнюю память, впоследствии именно с этого экрана начинается его загрузка. Слово СЕГМ-ЗАГР проверяет, содержат ли первые 2 байта сегмента данный номер, и выдает сообщение об ошибке, если это не так.

Фиктивная словарная статья в заголовке сегмента аналогична полю параметров для слов, определенных через VOCABULARY, и служит для включения определений данного сегмента в список FORTH при загрузке сегмента. Она сцепляется с последней статьей списка FORTH на момент начала трансляции сегмента. При загрузке сегмента список FORTH устанавливается на последнее определение внутри данного сегмента. Таким образом, словарные статьи сегмента вновь включаются в словарь форт-системы. При изменениях состояний словаря, связанных с загрузкой и выгрузкой сегментов, в качестве вспомогательного используется слово (FORGET), которое корректным образом понижает вершину словаря, исключая из него все системные ссылки на исключаемые статьи. В качестве параметра это слово использует новый адрес вершины словаря (см. модель форт-системы в приложении 1).