15、Q-32编译器LISP列表及示例解析

Q-32编译器LISP列表及示例解析

1. Q-32编译器概述

Q-32编译器是一个完整的程序集，可在IBM 7090上运行，用于生成Q-32 LISP的编译部分。该列表包含编译器本身，它能在7090上进行自编译，编译后的代码可在Q-32上运行。此外，还包含两个版本的LAP，一个在7090上运行以生成Q-32代码，另一个作为编译后的代码在Q-32上运行，以及一些其他的杂项函数。运行该编译器不仅能完成函数编译，还能为Q-32生成所有的永久列表结构。

编译后的代码使用了用SCAMP（Q-32汇编语言）编写的以下例程：
| 例程名称 | 说明 |
| ---- | ---- |
| CONS和垃圾回收器 | 用于内存管理和数据结构创建 |
| ERROR | 错误处理 |
| PRIN1、TERPRI和PRINOCT | 输出相关操作 |
| RATOM和TEREAD | 输入相关操作 |
| GENSYM | 生成唯一符号 |
| MKNO | 创建编号 |
| CALL和 RETRN | 函数调用和返回 |

需要注意的是，编译器列表中存在一些已知错误，例如：
- 在ATTACH中，第二行应改为： ((AND (EQ (CAAR A) (QUOTE LDA)) LISTING (EQ (CAAR LISTING) (QUOTE STA))
- 在PASS2中，部分第二行应改为： (SETQ LEN 2)
- 在第二个LAP列表中，从EP开始的部分应改为：

EP  (COND ((NOT P2) (GO El)) (EI 1W R)) ((NULL (CAR L))
(GO E2)) ((ATOM (CAR L)) (GO R)) )
(CSET (CAAR L) TRW)
E2 (SETQ BPORG LOC)
R (RETURN ST)

2. 输入与输出相关

输入部分是共享分布式版本的LISP 1.5的输入，包含LAP八进制数，用于使垃圾回收器安静并访问打孔设施。输出包括编译代码的汇编列表，以及打孔输出磁带（B7）上的八进制代码偏差。打孔磁带会通过SCAMP编码的基本函数的一部分加载到Q-32中。

以下是一些相关的代码示例：

TAPE
SYSPPT 1 9 7  
SFTSFT
OPDEFINE  ( (PRI.2
5 1 3 5 0 )  ITERPUN  5 4 4 5 0 )  (MKNO 1 2 6 7 0 0 )  (PUNACT 5 5 0 5 0 )  
) )  
LAP  ( 1 4 1 7 0  ( STZ  1 6 0 4 0 1  ( STZ  2 6 0 4 0 )  ( TQA  3 4 )  )
NIL )  

3. 部分关键函数解析

• LAPEVAL函数 ：用于评估LAP表达式。它根据输入的不同情况进行不同的处理，例如当输入为空时返回BPORG，当输入为原子时进行相应的跳转处理等。

LAPEVAL  (LAMBDA ( X )  ( P 9 0 G  ( S  J K )  
(COND ( ( NULL  X )  (RETURN B P O R G I I  ( ( ATOM  X I  ( GO  L I ) )  
( ( EQ  (CAR X I  (QUOTE E l )  (RETURN (MKOB ( CONS  (QUOTE SPECIAL)  
( CADP  X ) ) ) )  )
( ( EQUAL  X (QUOTE (QUOTE NIL ) ) )  (RETURN 7 7 7 6 0 0 Q ) )  
( ( EO  (CAR X i  (QUOTE QUOTE) )  (GO 3 ) )  
( ( F a  ( CPP  X )  (QUOTE SPFCIAL) )  1 5 0  A ) )  )
( SET 0  S '3)
( SETQ J X )  
L
(COND ( ( NULL  J )  ( 9ETURN  S I )  )
( SETQ  S ( PLUS  5 ( LAPEVAL  (CAR J ) ) )  )
( SETQ  J (CDR Ji)
(GO L )  
L 1  (COND ((NUMSERP X )  (RETURN X I )  ( ( EQ  X DOLLAR)  (RETURN LOC) )  
1
( SET 0  K ST)  
L 2  (COND ( ( NULL  K )  ( GO  L 3 ) )  ( ( EQ  (CAAR K )  X )  (RETURN (CDAR K I ) )  1
( SETQ  K (CDR K i )  
(GO L 2 )  
L 3  ( SET 0  K INISYM)  
L 5  (COND ( ( NULL  K i  (GO L 6 ) )  ( ( FQ  (CAAR K )  X )  (RETURN (CDAR K I ) )  
( SETQ  K
(CDR K ) l  
(GO L 5 )  
L 6  (COND ( ( GET  X (QUOTE TWORDII
(RETURN (LOGAND ( GET  X
(QUOTE TWORD)) 7 7 7 7 7 7 0 ) ) )  1
L 4  ( PRINT  ( LIST  X (QUOTE BSSUNDEFINED -- L A P S )  1 )  
( 4ETU 9 N  ')
A
( SET 0  IV 2  (LOGOR IV 2  2 0 0 6 ) )  
B
(RETURN (MKOB (CONS (CAR X I  (CADR X ) ) ) )  
1 ) )

• LAP函数 ：用于处理LAP列表，根据不同的条件进行地址计算和输出处理。

LAP  (LAMBDA ( L  ST )  (PROG ( LIS  1 ORG LOC IV 1  IV 2  P Z )  
(MKOB (CONS (QUOTE SPECIAL)  (CAAR L )  ) )  
( SETQ  ORG BPORG)
( BLANKS  3 0 )  
( PRINT  (CAR L I )  
NP ( SETQ  LOC UPOQC )  
( SETQ  LIS  (CDR L I )  
B  
(COND ( ( NULL  LIS )  (GO E P ) )  
( SETQ  1 ( CAR  LIS ) )  
(COND ( P Z  (GO 1 2 ) )  ( ( ATOM  1 )  (GO E S ) )  
NW 
( SETQ  LOC ( ADDI  LOCI )  
KW 
( SETQ  LIS  (CDR LIS ) )  
(GO B i  
1 2  (COND ( ( ATOM  1 )  (GO P S ) )  ) 
( SETQ  IV 2  0 )  
( SETQ  IV 1  ( LAPEVAL  (CAR 1 ) ) )  
(COND ( ( NULL  (CDR I I )  (GO I W ) ) )  
( VETQ  IV 2  (LOGOR ( J ÜST  ( LAPEVAL  (CAC!? 1 ) ) )  IV 2 ) )  
(COND ( ( NULL  (CDDR 1 ) )  (GO I W ) ) )  
( SETQ  IV 2  (LOGOR IV 2  ( LEFTSHIFT  ( LAPEV 4 L  (CADDR 1 ) )  1 8 ) ) )  
(COND ( ( NULL  (CDDDR 1 ) )  (GO I W ) ) )  
( SETQ  IV 1  (LOGOR IV 1  ( J UST  ( LAPEVAL  (CAODDR 1 ) ) )  ) 
I W  (PUNWORD IV 1  IV 2  LOCI  
( BLANKS  1 0 )  
( PRINT  1 )  
( GO  NW)
E S  ( SETQ  ST (CONS (CONS 1  LOC )  ST ) )  
( GO  Kbl)
P S  ( RLANKS  2 6 )  
( PRINT  1 )  
( GO  KW)
E P  (COND ( ( NOT  P 2 )  (GO E l ) )  
( TERPRI  )  ( TESPRI  )  
( RPLACD  (CAAR L i  (CONS (QUOTE TWORD) 
(CONS 
(LOGOR ORG ( LEFTSHIFT  (CADDAR L )  1 8 )  
( LEFTSHIFT  (CADR (CDDAR L i )  2 4 )  
) 
(CDAAR L )  ) )  )
( CSETQ  BPORG LOC )  
( RETURN  ST )  

E l  ISETQ  P 2  T )  
(GO N P )  
1 ) )

4. 整体流程

graph TD;
    A[输入到共享分布式LISP 1.5] --> B[运行编译器];
    B --> C[生成编译代码];
    C --> D[输出汇编列表和打孔磁带];
    D --> E[打孔磁带加载到Q-32];

通过以上的介绍，我们对Q-32编译器的相关内容有了一个较为全面的了解，包括其功能、输入输出、关键函数以及整体的处理流程。在实际使用中，需要注意编译器列表中的已知错误，并根据具体需求对代码进行调整和优化。

5. 编译相关函数与特殊处理

• COM2函数 ：用于将函数编译为特定的子例程。它根据输入的函数和参数，结合长度信息，进行相应的编译处理。

COM2 (LAMBDA ( TYPE  YAQGS EXP NAME)
IPROG ( LISTING  LEN )  
( SETQ  LISTING  ( PASSZ  ( PASSI  NAME EXP )  NAME ) )  
( LAP  ICONS ( LIST  NAME TYPE  NARGS LEN )  
(CAR LISTING) )  (CADR LISTING) )  
(RETURN NAME) 
)

• SPECIAL和UNSPECIAL ：用于处理特殊符号。 SPECIAL 函数将符号标记为特殊符号，而 UNSPECIAL 函数则移除符号的特殊标记。

SPECIAL (LAMBDA ( X )  ( MAPLIST  X 
( FUNCTION (LAMBDA ( JI  
( DEFLIST  ( LIST  ( LIST  (CAR J) 
( LIST  NIL ) ) )  (QUOTE SPECIAL) ) ) I ) ) )
UNSPECIAL (LAMBDA ( L )  (MAP L ( FUNCTION (LAMBDA ( J )  
(REMPROP (CAR J) (QUOTE SPECIAL) )  1 ) )  1 )

6. 更多辅助函数解析

• BLANKS函数 ：用于输出指定数量的空格。它通过递归的方式，每次输出一个空格并减少计数，直到计数为0。

BLANKS (LAMBDA ( A )  (PROG NIL  
L 
( COND ( ( ZEROP  A )  ( RETURN  NIL ) )  ) 
( PRIN 1  RLANK )  
( SETQ  A 
( SU 0 1  A i )  ( GO  L )  1 ) )

• APPEND函数 ：用于将两个列表连接起来。如果第一个列表为空，则返回第二个列表；否则，将第一个列表的头部与 APPEND 处理后的剩余部分和第二个列表的结果连接起来。

APPEND (LAMBDA ( X  Y )  (COND ( ( NULL  X )  Y )  
( T  (CONS (CAR X )  (APPEND (CDR X )  Y ) ) )  ) )

7. 错误处理与输入输出操作

• ERROR函数 ：用于处理错误情况。当遇到不符合预期的输入或操作时，会输出相应的错误信息。

ERROR 4 0 1 0 4 0 0 0 3 0

• PRIN1、TERPRI和PRINOCT函数 ：分别用于输出单个对象、换行和输出八进制数。

PRIN1  4 0 1 0 4 0 0 0 4 0
TERPRI 2 0 0 0 4 0 0 0 5 0
PRINOCT 6 0 2 0 4 0 0 1 4 0

8. 综合应用示例

以下是一个简单的综合应用示例，展示了如何使用上述部分函数进行操作：

(DEFUN example ()
  (let ((result (LAPEVAL '(E 123))))
    (PRIN1 result)
    (TERPRI)
    (let ((new-list (APPEND '(1 2 3) '(4 5 6))))
      (PRIN1 new-list)
      (TERPRI))))

在这个示例中，首先使用 LAPEVAL 函数评估一个表达式，然后输出结果。接着，使用 APPEND 函数将两个列表连接起来，并输出连接后的列表。

9. 总结与注意事项

通过对Q - 32编译器相关内容的详细解析，我们了解到它包含了丰富的函数和处理机制，用于实现代码的编译、特殊符号处理、输入输出等功能。在实际使用过程中，需要注意以下几点：
- 编译器列表中存在已知错误，使用前要进行相应的修正。
- 对于特殊符号的处理，要正确使用 SPECIAL 和 UNSPECIAL 函数，避免出现符号标记错误。
- 在编写和调用函数时，要注意函数的输入输出要求和参数类型，确保代码的正确性。

graph TD;
    A[开始] --> B[输入表达式];
    B --> C[调用LAPEVAL评估];
    C --> D{评估结果是否有效};
    D -- 是 --> E[输出结果];
    D -- 否 --> F[调用ERROR处理];
    E --> G[进行列表操作（如APPEND）];
    G --> H[输出操作结果];
    H --> I[结束];
    F --> I;

综上所述，Q - 32编译器为开发者提供了一个强大的工具，通过合理使用其中的函数和机制，可以实现复杂的代码处理和功能开发。但在使用过程中，要仔细处理各种情况，确保程序的稳定性和正确性。