Эбберс М. Введение в современные мейнфреймы: основы z/OS

Подождите немного. Документ загружается.

302 Глава10

Процедура компиляции и компоновки в COBOL

JCL-код в Примере 10.7 выполняет процедуру IGYWCL, которая представляет собой

двухшаговую процедуру компиляции исходной программы и ее компоновки в загру-

зочную библиотеку. Первый шаг генерирует объектный модуль, сохраняемый во вре-

менном наборе данных SYSLIN, как показано в Примере 10.8. На втором шаге в качес-

тве входных данных принимается временный набор данных SYSLIN, а также любые

другие модули, которые может потребоваться включить, и создается загрузочный

модуль в наборе данных, заданном оператором SYSLMOD DD.

Конечным результатом выполнения JCL-кода из Примера 10.7 (при условии от-

сутствия ошибок) должна быть компиляция встроенной в поток исходной програм-

мы, компоновка объектного модуля и последующее сохранение загрузочного модуля

PROG1 в наборе данных MY.LOADLIB.

Пример 10.7. Простой JCL-код для компиляции и компоновки исходной программы на языке COBOL

//COMLNK JOB

//CL EXEC IGYWCL

//COBOL.SYSIN DD *

 IDENTIFICATION DIVISION (исходная программа)

//LKED.SYSLMOD DD DSN=MY.LOADLIB(PROG1),DISP=OLD

Операторы, представленные в Примере 10.8, составляют каталогизированную

процедуру IGYWCL, используемую в Примере 10.7. Как говорилось выше, результатом

шагов компиляции и компоновки является загрузочный модуль, помещаемый в набор

данных, заданный оператором SYSLMOD DD.

Пример 10.8. Процедура IGYWCL – компиляция и компоновка в COBOL

// IGYWCL PROC LNGPRFX='IGY.V2R1M0',SYSLBLK=3200,

// LIBPRFX='CEE',

// PGMLIB='&&GOSET',GOPGM=GO

//*

//* COMPILE AND LINK EDIT A COBOL PROGRAM

//*

//* PARAMETER DEFAULT VALUE

//* LNGPRFX IGY.V2R1M0

//* SYSLBLK 3200

//* LIBPRFX CEE

//* PGMLIB &&GOSET DATA SET NAME FOR LOAD MODULE

//* GOPGM GO MEMBER NAME FOR LOAD MODULE

//*

//* CALLER MUST SUPPLY //COBOL.SYSIN DD ...

 Компиляцияикомпоновкапрограммвz/OS 303

//*

//COBOL EXEC PGM=IGYCRCTL,REGION=2048K

//STEPLIB DD DSNAME=&LNGPRFX..SIGYCOMP,

// DISP=SHR

//SYSPRINT DD SYSOUT=*

//SYSLIN DD DSNAME=&&LOADSET,UNIT=VIO,

// DISP=(MOD,PASS),SPACE=(TRK,(3,3)),

// DCB=(BLKSIZE=&SYSLBLK)

//SYSUT1 DD UNIT=VIO,SPACE=(CYL,(1,1))

//SYSUT2 DD UNIT=VIO,SPACE=(CYL,(1,1))

//SYSUT3 DD UNIT=VIO,SPACE=(CYL,(1,1))

//SYSUT4 DD UNIT=VIO,SPACE=(CYL,(1,1))

//SYSUT5 DD UNIT=VIO,SPACE=(CYL,(1,1))

//SYSUT6 DD UNIT=VIO,SPACE=(CYL,(1,1))

//SYSUT7 DD UNIT=VIO,SPACE=(CYL,(1,1))

//LKED EXEC PGM=HEWL,COND=(8,LT,COBOL),REGION=1024K

//SYSLIB DD DSNAME=&LIBPRFX..SCEELKED,

// DISP=SHR

//SYSPRINT DD SYSOUT=*

//SYSLIN DD DSNAME=&&LOADSET,DISP=(OLD,DELETE)

// DD DDNAME=SYSIN

//SYSLMOD DD DSNAME=&PGMLIB(&GOPGM),

// SPACE=(TRK,(10,10,1)),

// UNIT=VIO,DISP=(MOD,PASS)

//SYSUT1 DD UNIT=VIO,SPACE=(TRK,(10,10))

Процедура компиляции, компоновки и запуска в COBOL

JCL-код в Примере 10.9 выполняет процедуру IGYWCLG, которая представляет собой

трехшаговую процедуру компиляции исходной программы, ее компоновки в загрузоч-

ную библиотеку и последующего выполнения загрузочного модуля. Первые два шага не

отличаются от приведенных в примере с компиляцией и компоновкой (Пример 10.7).

Однако, если в Примере 10.7 выполняется замещение оператора SYSLMOD DD для пер-

манентного сохранения загрузочного модуля, то в Примере 10.9 нам не требуется его

сохранять для выполнения. Поэтому замещение оператора SYSLMOD DD в Примере

10.9 заключено в квадратные скобки, указывая, что оно является необязательным.

Если оно используется, тогда загрузочный модуль PROG1 будет перманентно со-

хранен в MY.LOADLIB. Если оно не используется, тогда загрузочный модуль будет со-

хранен во временном наборе данных и удален после этапа запуска (GO).

В Примере 10.9 мы видим, что JCL-код очень похож на JCL-код, использовавшийся

в задании простой компиляции (см. Пример 10.3). По сравнению с JCL-кодом в При-

мере 10.8, единственное различие в JCL-коде в Примере 10.10 состоит в том, что был

304 Глава10

добавлен шаг запуска (GO). Конечным результатом выполнения JCL-кода из Примера

10.9 (при условии отсутствия ошибок) должна быть компиляция встроенной в поток

исходной программы, компоновка объектного модуля, сохранение (временное или

перманентное) загрузочного модуля и последующее выполнение загрузочного модуля.

Пример 10.9. Простой JCL-код для компиляции, компоновки и выполнения исходной программы

на языке COBOL

//CLGO JOB

//CLG EXEC IGYWCLG

//COBOL.SYSIN DD *

IDENTIFICATIONDIVISION (исходная программа)

...

[//LKED.SYSLMOD DD DSN=MY.LOADLIB(PROG1),DISP=OLD]

Операторы, представленные в Примере 10.10, составляют каталогизированную

процедуру IGYWCLG, используемую в Примере 10.9.

Пример 10.10. Процедура IGYWCLG – компиляция, компоновка и выполнение в COBOL

//IGYWCLG PROC LNGPRFX='IGY.V2R1M0',SYSLBLK=3200,

// LIBPRFX='CEE',GOPGM=GO

//*

//* COMPILE, LINK EDIT AND RUN A COBOL PROGRAM

//*

//* PARAMETER DEFAULT VALUE USAGE

//* LNGPRFX IGY.V2R1M0

//* SYSLBLK 3200

//* LIBPRFX CEE

//* GOPGM GO

//*

//* CALLER MUST SUPPLY //COBOL.SYSIN DD ...

//*

//COBOL EXEC PGM=IGYCRCTL,REGION=2048K

//STEPLIB DD DSNAME=&LNGPRFX..SIGYCOMP,

// DISP=SHR

//SYSPRINT DD SYSOUT=*

//SYSLIN DD DSNAME=&&LOADSET,UNIT=VIO,

// DISP=(MOD,PASS),SPACE=(TRK,(3,3)),

// DCB=(BLKSIZE=&SYSLBLK)

//SYSUT1 DD UNIT=VIO,SPACE=(CYL,(1,1))

//SYSUT2 DD UNIT=VIO,SPACE=(CYL,(1,1))

//SYSUT3 DD UNIT=VIO,SPACE=(CYL,(1,1))

 Компиляцияикомпоновкапрограммвz/OS 305

//SYSUT4 DD UNIT=VIO,SPACE=(CYL,(1,1))

//SYSUT5 DD UNIT=VIO,SPACE=(CYL,(1,1))

//SYSUT6 DD UNIT=VIO,SPACE=(CYL,(1,1))

//SYSUT7 DD UNIT=VIO,SPACE=(CYL,(1,1))

//LKED EXEC PGM=HEWL,COND=(8,LT,COBOL),REGION=1024K

//SYSLIB DD DSNAME=&LIBPRFX..SCEELKED,

// DISP=SHR

//SYSPRINT DD SYSOUT=*

//SYSLIN DD DSNAME=&&LOADSET,DISP=(OLD,DELETE)

// DD DDNAME=SYSIN

//SYSLMOD DD DSNAME=&&GOSET(&GOPGM),SPACE=(TRK,(10,10,1)),

// UNIT=VIO,DISP=(MOD,PASS)

//SYSUT1 DD UNIT=VIO,SPACE=(TRK,(10,10))

//GO EXEC PGM=*.LKED.SYSLMOD,COND=((8,LT,COBOL),(4,LT,LKED)),

// REGION=2048K

//STEPLIB DD DSNAME=&LIBPRFX..SCEERUN,

// DISP=SHR

//SYSPRINT DD SYSOUT=*

//CEEDUMP DD SYSOUT=*

//SYSUDUMP DD SYSOUT=*

1033 Компиляция объектно-ориентированных приложений

Если используется пакетное задание или TSO/E для компиляции объектно-ориенти-

рованной COBOL-программы или определения класса, сгенерированный объектный

модуль записывается, как обычно, в набор данных, заданный DD-именем SYSLIN или

SYSPUNCH.

Если COBOL-программа или определение класса использует структуру окружения

JNI

для доступа к вызываемым службам JNI, следует скопировать файл JNI.cpy из HFS

в раздел PDS или PDSE с названием JNI, указать эту библиотеку в операторе SYSLIB DD и

использовать оператор COPY вида COPY JNI в исходной программе на языке COBOL.

В Примере 10.11 представлено использование DD-имени SYSJAVA для записи сге-

нерированного исходного Java-файла в файл в HFS. Например:

Пример 10.11. DD-имя SYSJAVA для исходного Java-файла

//SYSJAVA DD PATH='/u/userid/java/Classname.java',

// PATHOPTS=(OWRONLY,OCREAT,OTRUNC),

// PATHMODE=SIRWXU,

// FILEDATA=TEXT

Java Native Interface (JNI) представляет собой Java-интерфейс к традиционным языкам программирова-

ния и входит в JDK. Разработка программ с использованием JNI позволяет обеспечить переносимость

кода между различными платформами.

306 Глава10

1034 Что такое объектный модуль?

Объектный модуль представляет собой набор из одного или нескольких единиц

компиляции, сгенерированных ассемблером, компилятором или другим языковым

транслятором, и используемых в качестве входных данных для компоновщика (или

редактора связей).

Объектный модуль имеет перемещаемый формат и содержит неисполняемый ма-

шинный код. Загрузочный модуль также имеет перемещаемый формат, однако содер-

жит исполняемый машинный код. Загрузочный модуль имеет формат, который поз-

воляет менеджеру программ (программе, подготавливающей загрузочные модули

к выполнению, загружая их в определенные участки памяти) загружать его в вирту

альную память и перемещать.

Объектные модули и загрузочные модули имеют одинаковую логическую струк-

туру, состоящую из следующих элементов:

• управляющие словари, содержащие информацию для разрешения символи-

ческих перекрестных ссылок между управляющими секциями разных модулей

и перемещения адресных констант;

• текст, содержащий инструкции и данные программы;

• указатель конца модуля, представленный оператором END в объектном модуле

или указателем конца модуля в загрузочном модуле.

Объектные модули хранятся в секционированном наборе данных, заданном оператором

SYSLIN или SYSPUNCH DD, который подается на вход следующего процесса – компоновки.

1035 Что такое объектная библиотека?

Для хранения объектных модулей можно использовать объектную библиотеку. Объ-

ектные модули, подлежащие компоновке, извлекаются из объектной библиотеки

и преобразуются в исполняемую или загружаемую программу.

Использование опции компилятора OBJECT позволяет сохранить объектный мо-

дуль либо на диск в виде традиционного набора данных или UNIX-файла, либо на

магнитную ленту. Параметр DISP оператора SYSLIN DD указывает, что следует сделать

с объектным модулем:

• передать в компоновщик (или в редактор связей) после компиляции

(DISP=PASS);

• каталогизировать в существующей объектной библиотеке (DISP=OLD);

• сохранить (DISP=KEEP);

• добавить в новую объектную библиотеку, каталогизируемую в конце этапа

(DISP=CATLG).

Можно определить объектный модуль в качестве основных входных данных ком-

поновщика, указав имя набора данных и имя раздела в операторе SYSLIN DD. В следу-

ющем примере в качестве основных входных данных задан раздел TAXCOMP объект-

ной библиотеки USER.LIBROUT. USER.LIBROUT представляет собой каталогизирован-

ный секционированный набор данных:

//SYSLIN DD DSNAME=USER.LIBROUT(TAXCOMP),DISP=SHR

 Компиляцияикомпоновкапрограммвz/OS 307

Раздел библиотеки обрабатывается таким образом, как если бы он представлял

собой последовательный набор данных.

1036 Каким образом осуществляется управление программами?

Несмотря на то, что компоненты управления программами содержат множество

служб, они используются, главным образом, для преобразования объектных модулей

в исполняемые программы, их сохранения в программных библиотеках и их загруз-

ки в виртуальную память для выполнения.

Для выполнения этих задач можно использовать компоновщик и загрузчик про-

грамм. Эти компоненты можно также использовать в сочетании с редактором связей.

Загрузочный модуль, сгенерированный редактором связей, может быть использо-

ваться в качестве входных данных компоновщика, либо может быть загружен в па-

мять для выполнения загрузчиком программ. Редактор связей может также обрабаты-

вать загрузочные модули, генерируемые компоновщиком.

На рис. 10.2 показано, как осуществляется совместная работа компонентов управле-

ния программами, и каким образом каждый из них используется для подготовки испол-

няемой программы. Мы уже обсудили некоторые из этих компонентов (исходные мо-

дули и объектные модули), так что теперь можно рассмотреть остальные компоненты.

Исходные

модули

Ассемблер или

компилятор

Объектные

модули

Компоновщик

Программные

объекты

в библиотеке

PDSE

Редактор связей

Пакетный

загрузчик

Загрузочные модули

в программной

библиотеке PDS]

Загрузчик

программ

Загрузочные модули

в виртуальной памяти,

готовые к выполнению

Рис 102 Использованиекомпонентовуправленияпрограммамидлясозданияизагрузкипрограмм

308 Глава10

1037 Как используется редактор связей?

Обработка в редакторе связей осуществляется после ассемблирования или компиля-

ции любой программы. Редактор связей (linkage editor) представляет собой как обра-

батывающую, так и сервисную программу, используемую в сочетании с языковыми

трансляторами.

Обрабатывающие программы редактора связей и загрузчика готовят выходные

данные языковых трансляторов к выполнению. Редактор связей подготавливает за-

грузочный модуль перед его переносом в память к выполнению менеджером

программ.

Редактор связей принимает два основных вида входных данных:

• Основные входные данные, содержащие объектные модули и управляющие

операторы редактора связей.

• Дополнительные пользовательские входные данные, которые могут содержать

либо объектные модули с управляющими операторами, либо загрузочные мо-

дули. Эти входные данные либо задаются как данные для ввода, либо автомати-

чески включаются редактором связей из библиотеки вызовов.

Существует два вида выходных данных редактора связей:

• Загрузочный модуль, помещаемый в библиотеку (секционированный набор

данных) как именованный раздел.

• Диагностические выходные данные, генерируемые в виде последовательного

набора данных.

Загрузчик подготавливает исполняемую программу в памяти и передает управле-

ние непосредственно ей.

1038 Как создается загрузочный модуль

При обработке объектных модулей и загрузочных модулей редактор связей присваи-

вает последовательные относительные адреса виртуальной памяти управляющим

секциям и разрешает ссылки между управляющими секциями. Объектные модули,

сгенерированные разными языковыми трансляторами, можно использовать для со-

здания одного загрузочного модуля.

Выходной загрузочный модуль состоит из всех входных объектных и загрузоч-

ных модулей, обрабатываемых редактором связей. Поэтому управляющие словари

выходного модуля представляют собой смесь всех управляющих словарей, передава-

емых на вход редактора связей. Управляющие словари загрузочного модуля называ-

ются композитным внешним системным словарем (composite external symbol diction-

ary, CESD) и словарем перемещений (relocation dictionary, RLD). Загрузочный модуль

также содержит текст из каждого входного модуля и указатель конца модуля.

Рисунок 10.3 иллюстрирует процесс компиляции двух исходных программ: PRO-

GA и PROGB. PROGA представляет собой COBOL-программу, а PROGB представляет

собой программу на ассемблере. PROGA вызывает PROGB. На этом рисунке мы видим,

что после компиляции ссылка на PROGB в программе PROGA является неразрешен-

ной. Процесс редактирования связей двух объектных модулей разрешает ссылку та-

 Компиляцияикомпоновкапрограммвz/OS 309

ким образом, что при выполнении программы PROGA обращение к PROGB будет ра-

ботать должным образом. Управление будет передано в PROGB, она выполнится,

после чего управление возвратиться к PROGA в точку, следующую за вызовом PROGB.

COBOL

PROGA

. . .

Call PROGB

. . .

Assembler

PROGB

. . .

Исходный

код

COBOL-

компилятор

Assembler

PROGA

. . .

Call PROGB

. . .

PROGB

. . .

Объектный

код

Редактор

связей

Загрузочный

модуль

PROGA

. . .

Call PROGB

. . .

PROGB

. . .

Рис 103 Разрешениессылокприсозданиизагрузочногомодуля

Использование компоновщика

Компоновщик (binder), входящий в z/OS, выполня-

ет все функции редактора связей. Компоновщик

осуществляет редактирование связей (объедине-

ние и редактирование) отдельных объектных мо-

дулей, загрузочных модулей и программных объ-

ектов, составляющих приложение, и генерирует единый объектный или загрузочный

модуль программы, который можно загрузить для выполнения. Когда нужен раздел

программной библиотеки, загрузчик переносит его в виртуальную память и подго-

тавливает к выполнению.

Компоновщик можно использовать в следующих целях:

• Для преобразования объектного или загрузочного модуля в программный

объект и его сохранения в программной библиотеке в расширенном секцио-

нированном наборе данных (PDSE) или в файле z/OS UNIX.

• Для преобразования объектного модуля или программного объекта в загру-

зочный модуль и его сохранение в программной библиотеке в секциониро-

ванном наборе данных (PDS). Это аналогично тому, что делает редактор связей

с объектными и загрузочными модулями.

• Для преобразования объектных или загрузочных модулей, либо программных

объектов в исполняемую программу в виртуальной памяти с последующим

выполнением программы. Это аналогично тому, что делает пакетный загруз-

чик с объектными и загрузочными модулями.

Компоновщик обрабатывает объектные, загрузочные модули и программные

объекты, выполняя редактирование связей или компоновку нескольких модулей

Программнаябиблиотека–

наборданных,содержащий

загрузочныемодулии

программныеобъекты

310 Глава10

в единый загрузочный модуль или программный объект. Управляющие операторы

определяют, каким образом осуществлять комбинирование входных данных в одном

или нескольких загрузочных модулях или программных объектах с последователь-

ными адресами виртуальной памяти. Каждый объектный модуль может обрабаты-

ваться компоновщиком отдельно, так что только измененные модули потребуют

повторной компиляции или ассемблирования. Компоновщик может создавать про-

граммы в 24-разрядном, 31-разрядном и 64-разрядном режимах адресации.

Назначение режима адресации (AMODE) выполняется для того, чтобы указать, ка-

кой аппаратный режим адресации должен быть активным при выполнении програм-

мы. Существуют следующие режимы адресации:

• 24 – указывает, что необходимо использовать 24-разрядную адресацию;

• 31 – указывает, что необходимо использовать 31-разрядную адресацию;

• 64 – указывает, что необходимо использовать 64-разрядную адресацию;

• ANY – указывает, что можно использовать 24-, 31- или 64-разрядную адре-

сацию;

• MIN – указывает, что значение AMODE для программного модуля должно на-

значаться компоновщиком.

Компоновщик выбирает наиболее ограничительное значение AMODE из всех уп-

равляющих секций входных данных программного модуля. Наиболее ограничитель-

ное значение AMODE равно 24; наименее ограничительным значением AMODE явля-

ется значение ANY.

Компоновщик может выполнять все те же задачи, что и редактор связей. Дополни-

тельные сведения о структуре адреса и о том, какие области адресного пространства

имеют 24-, 31- и 64-разрядную адресацию см. в разделе 3.4.9 «Краткая история вирту-

альной памяти и 64-разрядной адресуемости».

Компоновщик и редактор связей

Компоновщик ослабляет или устраняет многие ограничения, свойственные редакто-

ру связей. Компоновщик устраняет ограничение в 64 алиаса, свойственное редактору

связей, что позволяет загрузочному модулю или программному объекту использовать

любое требуемое количество алиасов. Компоновщик поддерживает использование

любого размера блока основного входного набора данных (SYSLIN), что устраняет

максимальный предел размера блока, равный 3200 байтам. Кроме того, компоновщик

не ограничивает количество внешних имен, тогда как редактор связей устанавливает

предел в 32

767 имен.

Кроме того, предварительный редактор связей (prelinker), входящий в z/OS Lan-

guage Environment, представляет собой еще одно средство объединения объектных

модулей в единый объектный модуль. После предварительного связывания можно

осуществлять редактирование связей объектного модуля и его запись в загрузочный

модуль (сохраняемый в PDS), либо его компоновку в загрузочный модуль или про-

граммный объект (сохраняемый в PDS, PDSE или файл zFS). Однако при использова-

нии компоновщика программистам приложений z/OS больше не требуется выпол-

нять предварительное связывание, так как компоновщик выполняет все функции

 Компиляцияикомпоновкапрограммвz/OS 311

предварительного редактора связей. Выбор между компоновщиком и редактором

связей является вопросом предпочтения. Компоновщик является более современным

способом создания загрузочного модуля.

Основные входные данные, требуемые для каждого шага задания компоновщика,

определены в операторе DD с указанием DD-имени SYSLIN. Основные входные дан-

ные могут представлять собой:

• Последовательный набор данных.

Раздел секционированного набора данных (PDS).

Раздел расширенного секционированного набора данных (PDSE).

Сцепленные последовательные наборы данных или разделы секционирован-

ных наборов данных или PDSE, или их сочетание.

• Файл z/OS UNIX.

Основной набор данных может содержать объектные модули, управляющие

операторы, загрузочные модули и программные объекты. Все модули и управ-

ляющие операторы обрабатываются последовательно, и их порядок определя-

ет порядок обработки компоновщиком. Однако порядок секций после обра-

ботки может не соответствовать входной последовательности.

Пример вызова компоновщика

В Примере 10.12 представлено задание, которое можно использовать для компоновки

объектного модуля. Выходные данные шага LKED помещаются в личную библиотеку,

определенную оператором SYSLMOD DD. Входные данные передаются с предыдущего

шага задания на шаг компоновщика в том же задании (например, выходные данные

компилятора являются непосредственными входными данными компоновщика).

Пример 10.12. Пример JCL-кода компоновщика

//LKED EXEC PGM=IEWL,PARM='XREF,LIST',IEWL – алиас IEWBLINK

// REGION=2M,COND=(5,LT,prior-step)

//*

//*  Определение дополнительных входных данных

//*

//SYSLIB  DD DSN=language.library,DISP=SHR необязательно

//PRIVLIB DD DSN=private.include.library,DISP=SHR необязательно

//SYSUT1  DD UNIT=SYSDA,SPACE=(CYL,(1,1)) игнорируется

//*

//*  Определение библиотеки выходного модуля

//*

//SYSLMOD DD DSN=program.library,DISP=SHR обязательно

//SYSPRINTDD SYSOUT=* обязательно

//SYSTERM DD SYSOUT=* необязательно

//*