Programação MAC-1

Exemplo
Implementar uma função que calcula 2n:
‘n’ é o argumento passado à função.
// Pseudo-código
int power2(final int n)
{
int p=1;
for (int i=0, i!=n; i++)
p=2*p;
return p;
}
1
Programação MAC-1
# power2(final int n)
jump main
n_ex:
10
# exemplo
power2: lodd n_ex
push
call power2
insp 1
halt
power2: loco 1
push
loco 0
push
ciclo:
Organização da pilha em ‘power2’
SP
p
End. Ret.
n
ret_p:
# i=0
lodl 0
subl 3
jzer ret_p
# i-n==0?
lodl 1
addl 1
stol 1
# p=p+p
loco
addl
stol
jump
i
# criar as var. locais
# p=1
1
0
0
ciclo
lodl 1
insp 2
retn
(p=2*p)
# i=i+1
# AC=p (valor a devolver)
# descartar as locais
2
Processador MAC-1
Endereçamento indirecto
3
Assembly MAC-1

Endereçamento indirecto no MAC-1

Serve para aceder a elementos de vectores ou
matrizes

Basicamente acede-se à posição de memória
indicada em AC
Instruções:
Mnemónica
PSHI
POPI
Descrição
SP = SP – 1;
M[SP] ← M[AC]
M[AC] ← M[SP];
SP = SP + 1
Significado
Push indirect
Pop indirect
4
Assembly MAC-1: PSHI
0
1
2
3
4
5
6
PSHI
xx
0
1
2
3
4
5
6
10
6
12
27
xx
xx
SP
AC
Pilha
xx
xx
xx
xx
xx
10
6
12
27
xx
xx
12
xx
xx
xx
xx
xx
Pilha
SP
xx
3
5
Assembly MAC-1: POPI
0
1
2
3
4
5
6
SP
POPI
xx
0
1
2
3
4
5
6
10
6
12
27
xx
xx
31
6
31
27
xx
xx
SP
xx
xx
xx
xx
Pilha
AC
10
31
Pilha
xx
xx
xx
xx
xx
3
6
Assembly MAC-1: PSHI e POPI

Em suma:

PSHI
coloca no topo da pilha o valor que está na posição de
memória indicada por AC



SP ← SP – 1
M[SP] ← M[AC]
POPI
coloca na posição de memória indicada por AC o valor
que está no topo da pilha


M[AC] ← M[SP]
SP ← SP + 1
7
Programação MAC1

Exemplo:
calcular a soma de todos os elementos de um vector m
// Pseudo-código
int m[5] = {1, 2, 5, 7, 2};
void main()
{
int i=0, soma = 0;
while ( i!=5 )
{
soma = soma + m[i];
i = i + 1;
}
}
8
Programação MAC1
jump main
m:
1 2 5 7 2 # valores guardados no vector m
n_elem: 5
# numero de elementos
main:
loco 0
push
push
ciclo:
lodd n_elem
subl 1
jzer fim # 5-i=0?
fim:
# criar as variáveis locais:
# i = 0
# soma = 0
loco
addl
pshi
pop
addl
stol
m
1
loco
addl
stol
jump
1
1
1
# i=i+1
ciclo
0
0
lodl 0
insp 2
halt
#
#
#
#
SP
soma
i
calcula a posição do i-ésimo elemento,
em AC fica o endereço da posição m+i
coloca na pilha o valor que está na posição m+i (m[i])
tira m[i]da pilha e põe no AC
# soma = soma + m[i]
SP
m[i]
soma
i
# vai acabar com AC = soma
9
Programação MAC-1

Passagem de argumentos

Como vimos atrás, as chamadas e retorno das rotinas são feitas
através das instruções


call e retn
Consideram-se também duas formas diferentes de passagem de
argumentos a uma rotina:

Passagem por valor
o valor do argumento a passar à rotina é colocado na pilha


Qualquer alteração a esse valor só é válida dentro da rotina
Passagem por referência
a posição de memória onde estão os dados é colocada na pilha e
passada à rotina

Dentro da rotina, se forem alterados os dados referenciados nessa
posição, essa alteração permanece válida após o retorno
10
Programação MAC-1

Exemplo: mostrar vector
Fazer uma função que mostre no écran os elementos de um vector,
assumindo que são valores inteiros entre 0 e 9

Para aceder aos valores armazenados num vector, é conveniente a
utilização de endereçamento indirecto
O procedimento deverá receber como argumentos:

Uma referência para o primeiro elemento do vector


i.e., a posição do primeiro elemento
O comprimento do vector

i.e., o número de elementos do vector
11
Programação MAC-1

Exemplo: mostrar vector
// Possível código Java
public static void mostra( int[] vector, final int length)
{
for (int i=0; i!=length; ++i)
{
System.out.println(vector[i]);
}
}
Nota: em Java não seria necessário o comprimento do vector – poderia fazer
vector.length. Só aparece aqui porque no MAC-1 é mesmo necessário!
12
Programação MAC-1
jump main
# mostra(int[] vector, final int length)
vector: 6 4 3 5 7
length: 5
mostra: loco 0
push
# int i=0
char0: '0'
ciclo: lodl 0
subl 2
jzer fim
# i-length == 0?
main:
loco
push
lodd
push
call
insp
halt
vector
length
lodl 3
addl 0
pshi
pop
mostra
2
addd
stod
loco
stod
char0
4094
' '
4094 # mostra no ecran
Organização da pilha em ‘mostra’
loco 1
addl 0
stol 0
SP
jump ciclo
i
End. Ret.
length
matriz (ref.)
fim:
# vector[i] na pilha
# i=i+1
loco 10
# 10 é o código ascii
stod 4094 # ‘fim de linha’
insp 1
retn
13