Università degli Studi di Udine

FONDAMENTI DI INFORMATICA

Prof. PIER LUCA MONTESSORO Facoltà di Ingegneria

Università degli Studi di Udine

Dal linguaggio macchina

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Nota di Copyright

Programma sorgente, compilatore, file oggetto, file eseguibile

programma sorgente (uno o più file ASCII)

compilatore

librerie (simili ai file oggetto)

...

...

linker

...

Traduzione effettuata dal compilatore

• Dichiarazione di variabili

– spazi di memoria, di dimensioni opportune, riservati ai dati

• Espressioni

– traduzione in sequenze di istruzioni aritmetico-logiche

• Istruzioni di controllo

– traduzione con sequenze di istruzioni di

controllo

Dichiarazione di variabili (esempi)

n: word 5 v: byte 0 byte 0 byte 0 byte 0 byte 0 int n = 5;

char v[5];

Espressioni (esempio)

n: word 0 x: word C y: word 40 ...

LDWI R0 3 LDWA R1 x ADD R1 R0 LDWA R1 y ADD R1 R0 STWA R0 n int n, x = 12, y = 64;

n = x + y + 3;

if <condizione>

{

<istruzioni>

}

; l’espressione della condizione ha

; modificato il flag Z

; ipotesi: Z=0 → “vero”, Z=1 → → → “falso”

JMPZ cont

... ; istruzioni

cont: ... ; seguito del programma

Y N

if <condizione>

{

<istruzioni>

}

; l’espressione della condizione ha

; modificato il flag Z

; ipotesi: Z=0 → “vero”, Z=1 → → → “falso”

JMPZ cont

... ; istruzioni

cont: ... ; seguito del programma

Y N

SE LA CONDIZIONE È VERA ...

if <condizione>

{

<istruzioni>

}

; l’espressione della condizione ha

; modificato il flag Z

; ipotesi: Z=0 → “vero”, Z=1 → → → “falso”

JMPZ cont

... ; istruzioni

cont: ... ; seguito del programma

Y N

SE LA CONDIZIONE È FALSA ...

if <condizione> {

<istruzioni ramo then >

} else {

<istruzioni ramo else >

}

; l’espressione della condizione ha

; modificato il flag Z

; ipotesi: Z=0 → “vero”, Z=1 → → → “falso”

JMPZ else

... ; istruzioni ramo “then”

... ; istruzioni ramo “then”

JMP cont

else: ... ; istruzioni ramo “else”

... ; istruzioni ramo “else”

cont: ... ; seguito del programma

Y N

if <condizione> {

<istruzioni ramo then >

} else {

<istruzioni ramo else >

}

; l’espressione della condizione ha

; modificato il flag Z

; ipotesi: Z=0 → “vero”, Z=1 → → → “falso”

JMPZ else

... ; istruzioni ramo “then”

... ; istruzioni ramo “then”

JMP cont

else: ... ; istruzioni ramo “else”

Y N

SE LA CONDIZIONE È VERA ...

if <condizione> {

<istruzioni ramo then >

} else {

<istruzioni ramo else >

}

; l’espressione della condizione ha

; modificato il flag Z

; ipotesi: Z=0 → “vero”, Z=1 → → → “falso”

JMPZ else

... ; istruzioni ramo “then”

... ; istruzioni ramo “then”

JMP cont

else: ... ; istruzioni ramo “else”

... ; istruzioni ramo “else”

cont: ... ; seguito del programma

Y N

SE LA CONDIZIONE È FALSA ...

while <condizione>

{

<istruzioni>

}

loop: ... ; valutazione della ... ; condizione

; l’espressione della condizione ha

; modificato il flag Z

; ipotesi: Z=0 → “vero”, Z=1 → → → “falso”

JMPZ cont

... ; istruzioni del ciclo ... ; istruzioni del ciclo

Y

N

while <condizione>

{

<istruzioni>

}

loop: ... ; valutazione della ... ; condizione

; l’espressione della condizione ha

; modificato il flag Z

; ipotesi: Z=0 → “vero”, Z=1 → → → “falso”

JMPZ cont

... ; istruzioni del ciclo ... ; istruzioni del ciclo JMP loop

cont: ... ; seguito del programma

Y

N

SE LA CONDIZIONE È VERA ...

while <condizione>

{

<istruzioni>

}

loop: ... ; valutazione della ... ; condizione

; l’espressione della condizione ha

; modificato il flag Z

; ipotesi: Z=0 → “vero”, Z=1 → → → “falso”

JMPZ cont

... ; istruzioni del ciclo ... ; istruzioni del ciclo

Y

N

SE LA CONDIZIONE È FALSA ...

do {

<istruzioni>

} while <condizione>

loop: ... ; istruzioni del ciclo ... ; istruzioni del ciclo ... ; valutazione della

... ; condizione

; l’espressione della condizione ha

; modificato il flag Z

; ipotesi: Z=0 → “vero”, Z=1 → → → “falso”

JMPNZ loop

cont: ... ; seguito del programma

Y N

do {

<istruzioni>

} while <condizione>

loop: ... ; istruzioni del ciclo ... ; istruzioni del ciclo ... ; valutazione della

... ; condizione

; l’espressione della condizione ha

; modificato il flag Z

; ipotesi: Z=0 → “vero”, Z=1 → → → “falso”

Y N

SE LA CONDIZIONE È VERA ...

do {

<istruzioni>

} while <condizione>

loop: ... ; istruzioni del ciclo ... ; istruzioni del ciclo ... ; valutazione della

... ; condizione

; l’espressione della condizione ha

; modificato il flag Z

; ipotesi: Z=0 → “vero”, Z=1 → → → “falso”

JMPNZ loop

cont: ... ; seguito del programma

Y N

SE LA CONDIZIONE È FALSA ...

Funzioni: chiamata

• Per gestire le chiamate di funzioni viene utilizzato lo stack di sistema:

• push (variabili locali)

• copia degli argomenti della funzione in registri o aree di memoria convenzionali

• push (program counter corrente)

• program counter ← indirizzo della funzione

Funzioni: ritorno

• copia del valore di ritorno in un registro o area di memoria convenzionale

• program counter ← pop ()

• pop (variabili locali)

• L’utilizzo dello stack anche per le

variabili consente la ricorsione!

Esempio: Fibonacci

• Si scriva in linguaggio assembler una funzione recursiva che restituisca in R0 il valore del termine F _n della

successione di Fibonacci il cui numero d’ordine, n, è passato alla funzione in R1

• Si ricorda che:

F ₀ = 0

F = 1

Esempio: Fibonacci

• Partiamo dal programma in linguaggio C

• Nota: in questo esercizio, per semplicità, useremo soltanto variabili nei registri

(cioè non in memoria centrale) e non

faremo uso di funzioni di input/output

Esempio:

Fibonacci

int main() {

int R1 = 10;

int R0 = fibo (R1);

}

int fibo (int R1) {

if (R1 == 0) return 0;

if (R1 == 1) return 1;

return fibo (R1-1)

Esempio: Fibonacci (main)

; int main() ; {

START: LDWI R10 0F000 SPWR R10

LDWI R1 0A ; int R1 = 10;

CALL FIBO ; int R0 = fibo (R1);

HLT ; }

; int fibo (int R1) ; {

FIBO: MV R1 R2

JMPNZ CONT_1 ; if (R1 == 0) XOR R0 R0 ; return 0;

RET

CONT_1: LDWI R2 1 SUB R1 R2

JMPNZ CONT_2 ; if (R1 == 1) LDWI R0 1 ; return 1;

Funzione FIBO - Parte I

Funzione FIBO - Parte II

CONT_2: DEC R1 PUSH R1

CALL FIBO ; /* chiama fibo (R1-1); */

POP R1 MV R0 R2 DEC R1 PUSH R1 PUSH R2

CALL FIBO ; /* chiama fibo (R1-2); */

POP R2 POP R1

ADD R2 R0

RET ; return fibo (R1-1)

+ fibo (R1-2);