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Assembly MAC-1

Assembly MAC-1. Implementação de ciclos Ciclo ‘while’. # Em MAC-1: ... while: lodd i subd c jpos cont ... # xpto loco 1 # addd i # stod i # i = i + 1 jump while cont:. // Em Java : ... while (i < c) { ... // xpto i = i + 1; }. Assembly MAC-1.

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Presentation Transcript

  1. Assembly MAC-1 • Implementação de ciclos • Ciclo ‘while’ # Em MAC-1: ... while: lodd i subd c jpos cont ... # xpto loco 1 # addd i # stod i# i = i + 1 jump while cont:... // Em Java : ... while (i < c) { ... // xpto i = i + 1; } ...

  2. Assembly MAC-1 • Ciclo ‘for’ # Em MAC-1: ... loco 0 # stod i # i = 0 for: lodd i subd c jzer cont ... # xpto loco 1 # addd i # stod i# i++ jump for cont:... // Em Java : ... for (i=0; i!=c; i++) { ... // xpto } ...

  3. Processador MAC-1 A pilha: chamadas a procedimentos

  4. A pilha • Durante a execução dos programas são normalmente invocados procedimentos • Cada procedimento pode possuir: • Variáveis locais (válidas apenas dentro do procedimento) • Argumentos (“passados” ao procedimento) • Este tipo de dados são criados num espaço da memória designado por pilha (ou stack) • Sendo assim, a pilha é utilizada para guardar: • Argumentos passados aos procedimentos • Variáveis locais dos procedimentos • Endereços de retorno dos procedimentos • Outros dados de carácter temporário

  5. A pilha • Invocação de procedimentos • Do lado da invocação: • Colocar os argumentos na pilha • Invocar o procedimento • Descartar os argumentos da pilha • Dentro do procedimento: • Criar as variáveis locais (colocando-as na pilha) • Executar o código do procedimento • Destruir as variáveis locais (descartando-as da pilha) • Retornar do procedimento

  6. A pilha • Retorno dos procedimentos • Quando é invocado um procedimento, é colocado na pilha o valor guardado no Program Counter. • Quando o procedimento retorna, é lido da pilha o valor de PC armazenado anteriormente. • Em princípio a função devolve um único valor • O valor é devolvido através do Acumulador (AC) • As variáveis locais e os argumento são acedidos através de endereçamento local • Endereços calculados com base no valor guardado no Stack pointer (SP)

  7. Assembly MAC-1 • Invocação/retorno de procedimentos Instruções: x é qualquer valor inteiro entre 0 e 4095 (12 bits) ou uma label que represente um endereço

  8. Assembly MAC-1 • Manipulação básica da pilha Instruções: n é qualquer valor entre 0 e 255 (8 bits)

  9. Assembly MAC-1 • Endereçamento local Instruções: n é qualquer valor entre 0 e 255 (8 bits)

  10. Assembly MAC-1 Exemplo:uma função que calcula a soma de dois números publicclassExemplo { public static int s = 0; // s – variável global publicstaticint soma( finalint x, finalint y) { return x + y; } publicstaticvoidmain(String[]args) { s = soma(10, 15); } }

  11. Assembly MAC-1 Código MAC-1 jump main s: 0 main:loco 10 # colocar os argumentos no stack: push # passar o 10 (1º argumento) loco 15 push # passar o 15 (2º argumento) call soma# chamar a rotina insp 2 # descartar os argumentos stod s # guardar o valor em s halt soma: lodl 2 # carregar x (da pilha) addl 1 # somar a y (da pilha) retn # retornar (em AC está x+y)

  12. SP SP SP Assembly MAC-1 Exemplo (evolução da pilha) Logo após o ‘call’ jump main s: 0 main: loco 10 push loco 15 push call soma insp 2 stod s halt soma: lodl 2 addl 1 retn Argumentos a passar a ‘soma’. Colocados na pilha antes de se fazer ‘call’. Depois de ‘retn’ End. Ret. (7) 15 Depois de ‘insp 2’ 10 ... início

  13. Programação MAC-1 • Exemplo: Soma dos N primeiros números Pretende-se fazer uma função que calcula a soma dos números inteiros entre 1 e N • N é o argumento passado à função

  14. Programação MAC-1 • Possível solução:usar uma variável local para ir acumulando a soma. // Código da função (em Java) publicstaticint soma_N(finalint n ) { int soma = 0, i; for ( i=1; i<=n; i++) { soma = soma + i; } return soma; }

  15. Programação MAC-1 jump main n:10 # exemplo main: lodd n push call soma_N# soma_N(10) insp 1 halt # soma_N(n) soma_N: loco 0 push # soma=0 loco 1 push # i=1 ciclo: lodl 3 subl 0 # n-i jneg ret# while n-i>=0 lodl 1 addl 0 stol 1 # soma=soma+i loco 1 addl 0 stol 0 # i=i+1 jump ciclo ret: lodl 1 # AC=soma insp 2 retn Organização da pilha dentro de ‘soma_N’ i SP soma End. Ret. n

  16. Programação MAC-1 • Exemplo: Divisão inteira No MAC-1 não existe nenhuma instrução para dividir… Vamos fazer uma função que calcule o resultado da divisão inteira entre dois números inteiros positivos. • D é o dividendo • d é o divisor • q é o quociente

  17. Programação MAC-1 • Possível solução:utilizar o método das subtracções sucessivas: // Possível código (em Java) publicstaticint div(int D, finalint d ) { int q = 0; while (D >= d) { q = q + 1; D = D - d; } return q; }

  18. Programação MAC-1 jump main main: loco 11 push loco 5 push call div# div(11,5) insp 2 halt # div(D,d) div: loco 0 push # q=0 ciclo: lodl 3 subl 2 jneg ret# while D>=d loco 1 addl 0 stol 0 # q=q+1 lodl 3 subl 2 stol 3 # D=D-d jump ciclo ret: lodl 0 # AC=q insp 1 retn Organização da pilha dentro de ‘div’ q SP End. Ret. d D

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