a) if (i==5){ j=2*k; k=k+1; } else { j=k; k=1; } c) for (i=0, i<5, i++){ j=k+m; m=2*m; } b) if (i<0){ i=i-5; } if (i==0){ i=4; }

Transcripción

1 Problemas IJVM MIC-1 EC2721 Arquitectura del computador I (Recopilación y adaptación resumida para Oct/2003 de problemas de los profesores Margarita Juanatey, Fidel Gil, Mónica Parada, Osberth De Castro, Luis Uribe y Cecilia Murrugarra, de los cursos correspondientes a ). Parte 1 Programación en nivel ISA IJVM 1.- A continuación se dan tres fragmentos de código en lenguaje C. Obtenga el código en ensamblador ISA-IJVM. "i", "j", "k" y "m" son variables locales. a) if (i==5) j=2*k; k=k+1; else j=k; k=1; b) if (i<0) i=i-5; if (i==0) i=4; c) for (i=0, i<5, i++) j=k+m; m=2*m; 2.- Programe en Lenguaje Ensamblador IJVM una rutina que calcule el OR Exclusivo de la forma: k = i (xor) j, donde i, j y k son variables locales con indices 1, 2 y 3 respectivamente. Compare la dificultad y el tiempo de ejecución de esta implementación con la implementación de un Microprograma en MAL que lo haga directamente (el diseño de una instrucción IXOR). 3.- El código en Lenguaje C que se le da a continuación realiza el cálculo de la parte entera de la raiz cuadrada de un número, utilizando el algoritmo del examen parcial 1. Escriba el programa en ensamblador de IJVM para Mic-1 correspondiente. void main() int numero = 32767, // Leído de memoria (Note: da Overflow) suma, // suma de números impares (S) raiz, // Raíz (cuánraiz impares se han sumado) impar; // Siguiente número impar; comienza en 1 suma = raiz = 0; impar = suma + 1; While( suma < numero ) impar += DOS; suma += impar; raiz ++; If( suma < 0 ) break; Endif Endwhile // impar comienza en '1' // cada vez el siguiente número impar // Siguiente número impar // S += Impar // Se ha sumado un impar más // Así se determina si hubo "overflow"

2 4.- Para el siguiente programa en Lenguaje C, haga una compilación para lenguaje de máquina IJVM. Esto es: a) Escriba el programa IJVM correspondiente. b) Codifíquelo en la memoria de programa. Para esto, asuma que la memoria de programa empieza en la dirección 0x5100, y que la Reserva de Constantes está localizada a partir de la dirección 0x100. # define max 10 # define min 3 main ( ) int i, j, k; i=1; j=3; if (i < min) k = j + aumenta(i); else k = aumenta(max+j); int aumenta(int p) int c; c = p+2; return c; Dirección 0x5140 0x514C 0x5148 0x5144 0x5130 0x512C 0x5128 0x5124 0x5120 0x511C 0x5118 0x5114 0x5110 0x510C 0x5108 0x5104 0x5100 0x010C 0x0108 0x0104 0x0100 0x00FF Contenido Parte 2: Microprogramación en el marco del invel ISA IJVM para Mic-1 Para las siguientes instrucciones escriba el microcódigo para la Mic-1. Recuerde que deben ser instrucciones que cumplan con las condiciones de consistencia del intérprete Mic-1. Que puedan ser incluidas en el Set de Instrucciones de IJVM. 1.- IXOR: saca dos operandos del stack (pila), hace un XOR de ambos y guarda el resultado en la pila. 2.- ISHL numshf : realiza el desplazamiento lógico hacia la izquierda el elemento del tope de la pila tantas veces como el valor de numshf (Asumir numshf positivo entre 0 y 3). 3.- WIDE_GOTO offset: salta a una nueva dirección con una distancia = offset, donde offset es un número de 32 bits.

3 Parte 3: Analísis de ejecución de programas de nivel ISA IJVM en Mic Para el segmento de programa mostrado a continuación realice lo siguiente: a. Codifíquelo en hexadecimal a partir de la dirección 0x5100 (Considere que I tiene un índice de 01, J de 02 y K de 03 en el ámbito de variables locales). b. Ilustre gráficamente la evolución de la pila de operandos (ver figura 4.9 del Tannenbaum como referencia). Escriba la expresión matemática que es calculada con el fragmento. c. Asuma que el programa se ejecuta por completo, partiendo de los contenidos iniciales mostrados en la tabla, y diga cuál es el contenido final de los registros y de la posiciones de memoria que se modifican. Etiq. Instrucción Memoria (zona de programa) Dirección Contenido L1: ILOAD I IFEQ L2 0c ILOAD J 0c C ILOAD I 0c IADD 0c ISTORE J 0c IINC I, -1 0c C GOTO L1 0x L2: ILOAD J 0x DUP 0x IADD 0x C ISTORE K 0x x x Memoria (Zona de Datos) Direcc. Inicial Final Registro Inicial Final 0X MAR 0X MDR 0X X X PC 0X X C 0X MBR 0X10 0X X SP 0X X X F LV 0X X X CPP 0X X C 0X000000AF TOS 0x X X X X X X000000C5.

4 2.- Suponga el contenido inicial de registros y memoria que aparece a continuación asuma que se acaba de ejecutar un Main1, a) Escriba el programa en assembler que se ejecuta hasta que se encuentre la primera instrucción HALT. b) Grafique las operaciones realizadas en la pila memoria para cada instrucción de assembler. (Ver figura 4.9 del Libro). Diga qué hace el programa. c) Diga cuáles son los contenidos finales de registros y memoria cuando se llega a la instrucción HALT. Direcc. Inicial Final Registro Inicial Final 0X X1209A3B3 0X X2C2C2025 0X C 0X X X X X X X X C 0X X X X X X X X XFFEDFF00 0X X035F649B 0X C 0X X X X X X X MAR 0X MDR 0X PC 0X MBR 0X SP 0X LV 0X CPP 0X TOS 0X

5 3.- Asuma el contenido inicial de registros y memoria que aparece en el reverso de la página, asuma también que el próximo ciclo de microcódigo a ejecutar es un Main1, Diga cuáles son los contenidos finales de registros y memoria después de ejecutar el IRETURN Direcc. Inicial 0X X0F0F0F0F 0X C 0X X X X X X XB6000FA7 Antes ireturn Después ireturn 0X X F Contenidos 0X X Reg Inicial Antes Despues 0X X MAR 0X X C 0X MDR 0X X X F PC 0X X X MBR 0XB6 0X X SP 0X A 0X C 0X F LV 0X X X CPP 0X X X TOS 0x X X X C 0X X X X X X X X C 0X X X X X X X X X X XA70F00B6 0X XAC X X150580AC 0X C 0X7E36057E 0X X X X X X X C 0X X X F 0X X00FF6030 0X X X C 0X05A7000F