6.15.6. Виртуальная машина Collapse

Назначение этого пакета – еще большее сжатие кода приложения. На самом деле, этот пакет поддерживается на уровне генерации исходного кода библиотекой зеркальных компонентов Mirror Classes Kit. Но, по умолчанию, генерация П-кода для Collapse машины отключена, и для использования этого расширения необходимо скачать пакет Collapse, прочитать инструкцию, и следовать ей.

Теперь по сути дела. Как известно, машинный код IBM PC весьма далек от совершенства (в смысле компактности). Так же далек от совершенства и компилятор Delphi. Даже ручное переписывание значительной части кода самой библиотеки KOL на ассемблер не очень-то помогает в деле миниатюризации. Вот я и решил разработать минимальную виртуальную машину, которая могла бы делать все то же самое, что делает процессор, но более компактным кодом. Collapse – это и есть результат этих усилий.

Кратко скажу о принципиальном устройстве виртуальной машины системы Collapse, или П-машины. Как выяснилось в результате последовательных приближений, минимальная машина не должна ничего уметь делать сама, кроме как передавать управление подпрограммам (либо в таком же байт-коде, либо машинным процедурам), и передавать управление внутри собственного кода. Для реализации изначально была выбрана двух-стековая архитектура псевдо-машины, о высокой эффективности которой для целей минимизации кода известно уже очень давно (вспоминаем о Форт-системах, появившихся еще в начале 70-х годов XX века). Вычислительный стек в машине Collapse совпадает с обычным машинным стеком IBM PC, а для стека возвратов используется динамически выделяемый блок памяти.

Результат работы – это действительно очень небольшой эмулятор байт-кода, размером меньше 0,5Кбайта, и возможность сокращать машинный код в 2 и более раза. Но основной недостаток – П-код должен кто-то написать, прежде чем он будет откомпилирован в байт-код. Компилятор с языка Паскаль в П-код пока никто делать не взялся, поэтому в качестве компромиссного решения в библиотеку MCK была добавлена генерация альтернативного П-кода, параллельно генерации основного Паскаль-кода. Разумеется, генерация идет только для функции конструирования формы, то есть для того кода, который и формирует MCK. Но на больших формах с очень большим числом визуальных и невизуальных элементов размер машинного кода может превышать десяток килобайт.

Одна деталь: для того, чтобы Collapse-машина начала функционировать, к приложению должен быть подключен модуль Baselib.pas, содержащий «библиотеку» базисных процедур, которые и выполняют большую часть операций. Изначально, к исполнимому модулю подключается довольно много функций из этого модуля, так что использовать систему Collapse для совсем уж небольших приложений особого смысла нет. При дальнейшем росте самого приложения увеличение роста за счет подключения функций из модуля Baselib сходит на нет, так что при достижении программой размера 40Кбайт и выше уже можно пробовать применять этот пакет.

Система Collapse опробована и вполне функциональна. Сколько-нибудь существенного замедления работы приложений при ее использовании не отмечено. К сожалению, она может быть применена только к формам MCK, содержащим исключительно базовый набор компонентов (все зеркальные компоненты на форме должны обеспечивать генерацию П-кода для себя, только в этом случае П-код для формы может быть сгенерирован). Может быть, когда-нибудь будет написан универсальный компилятор с языка Паскаль в П-код Collapse-машины, и тогда размер всего приложения может быть уменьшен еще вдвое против обычного.