INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO. Arquitectura de Computadores (ACom)

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1 UNIVERSIDADE TÉCNICA DE LISBOA INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO Departamento de Engenharia Informática Arquitectura de Computadores (ACom) LEIC-A, MEIC-A Acetatos das Aulas Teóricas Versão Português Aula N o 08: Título: Sumário: Programação em (programação estruturada, comentários, constantes); Exemplos de programação (manipulação de listas, processamento de ). 2010/2011 Nuno.Roma@ist.utl.pt

2 Arquitectura de Computadores (ACom) Programação em Prof. Nuno Roma ACom 2010/11 - DEI-IST 1 / 38 Aula Anterior Na aula anterior... Tradução de linguagem de alto nível para : Constantes Variáveis Estruturas de controlo Chamadas a sub-rotinas Passagem de parâmetros para sub-rotinas: Por registo Por memória Pela pilha Prof. Nuno Roma ACom 2010/11 - DEI-IST 2 / 38

3 Sumário Hoje: Programação estruturada Comentários Constantes Exemplos de programação listas Bibliografia: Secções 11.2 a 11.4 Prof. Nuno Roma ACom 2010/11 - DEI-IST 3 / 38 Prof. Nuno Roma ACom 2010/11 - DEI-IST 4 / 38

4 Programação estruturada O uso de uma estrutura modular num programa em é muitas vezes mais importante do que em linguagens de alto nível: São necessárias mais instruções programas mais extensos; Legibilidade é, em geral, menor; É fundamental definir, com antecedência, a estrutura do programa: Fluxograma; Pseudo-código. Prof. Nuno Roma ACom 2010/11 - DEI-IST 5 / 38 Programação estruturada A cada bloco (ou módulo) corresponderá uma ou mais sub-rotinas; Prof. Nuno Roma ACom 2010/11 - DEI-IST 6 / 38

5 Programação estruturada A cada bloco (ou módulo) corresponderá uma ou mais sub-rotinas; Para cada sub-rotina deverão ser definidos: Funcionalidade; Parâmetros de entrada/saída; Registos e posições de memória alterados pela sub-rotina; Prof. Nuno Roma ACom 2010/11 - DEI-IST 6 / 38 Programação estruturada A cada bloco (ou módulo) corresponderá uma ou mais sub-rotinas; Para cada sub-rotina deverão ser definidos: Funcionalidade; Parâmetros de entrada/saída; Registos e posições de memória alterados pela sub-rotina; Cada sub-rotina deve ser desenvolvida e testada independentemente do resto do código. Prof. Nuno Roma ACom 2010/11 - DEI-IST 6 / 38

6 Comentários Comentários: Fundamentais, dada a menor legibilidade geralmente apresentada por programas em ; Exemplo: SHRA R3, 2 ; Divide o valor por 4 Prof. Nuno Roma ACom 2010/11 - DEI-IST 7 / 38 Constantes Constantes: A introdução de constantes numéricas embebidas no código dificulta a manutenção e a alteração posterior do mesmo; Fonte de possíveis erros que são difíceis de detectar. Prof. Nuno Roma ACom 2010/11 - DEI-IST 8 / 38

7 Constantes Constantes: A introdução de constantes numéricas embebidas no código dificulta a manutenção e a alteração posterior do mesmo; Fonte de possíveis erros que são difíceis de detectar. Exemplos: MAX DIM MEMORIA EQU 100 Prof. Nuno Roma ACom 2010/11 - DEI-IST 8 / 38 Constantes Constantes: A introdução de constantes numéricas embebidas no código dificulta a manutenção e a alteração posterior do mesmo; Fonte de possíveis erros que são difíceis de detectar. Exemplos: MAX DIM MEMORIA EQU 100 MOV MOV R2, FFFFh M[FFFCh], R2 Prof. Nuno Roma ACom 2010/11 - DEI-IST 8 / 38

8 Constantes Constantes: A introdução de constantes numéricas embebidas no código dificulta a manutenção e a alteração posterior do mesmo; Fonte de possíveis erros que são difíceis de detectar. Exemplos: MAX DIM MEMORIA EQU 100 MOV MOV R2, FFFFh M[FFFCh], R2 INICIALIZA JANELA TXT EQU FFFFh PORTO CONTROLO TXT EQU FFFCh... MOV R2, INICIALIZA JANELA TXT MOV M[PORTO CONTROLO TXT], R2 Prof. Nuno Roma ACom 2010/11 - DEI-IST 8 / 38 Indentação Indentação: Permite melhorar a legibilidade do programa; Adopta, geralmente, um alinhamento em 4 colunas: Etiquetas: MNEUMÓNICAS Operandos ; Comentários Prof. Nuno Roma ACom 2010/11 - DEI-IST 9 / 38

9 Prof. Nuno Roma ACom 2010/11 - DEI-IST 10 / 38 Lista Simplesmente Ligada Lista Simplesmente Ligada: Cada elemento tem dois campos: Campo de dados; Apontador para o próximo elemento da lista; Para além dos elementos que formam a lista, é necessário: Apontador para o início da lista. Prof. Nuno Roma ACom 2010/11 - DEI-IST 11 / 38

10 Lista Simplesmente Ligada Lista Simplesmente Ligada: Exemplo: O endereço E000h aponta para o início da lista; O valor 0000h representa o fim da lista. Prof. Nuno Roma ACom 2010/11 - DEI-IST 12 / 38 Lista Simplesmente Ligada Lista Simplesmente Ligada: Inserção de um novo elemento: Prof. Nuno Roma ACom 2010/11 - DEI-IST 13 / 38

11 Lista Simplesmente Ligada Lista Simplesmente Ligada: Inserção de um novo elemento: Implementação: R1: apontador para o início da lista; R2: endereço do elemento a inserir; R3: valor do elemento após o qual se pretende inserir o novo. Prof. Nuno Roma ACom 2010/11 - DEI-IST 13 / 38 Lista Simplesmente Ligada Lista Simplesmente Ligada: Inserção de um novo elemento: Prof. Nuno Roma ACom 2010/11 - DEI-IST 14 / 38

12 Lista Simplesmente Ligada Lista Simplesmente Ligada: Após a inserção do novo elemento: O endereço E000h aponta para o início da lista; O valor 0000h representa o fim da lista; O elemento com o valor 0068h corresponde ao novo elemento inserido. Prof. Nuno Roma ACom 2010/11 - DEI-IST 15 / 38 Lista Simplesmente Ligada Lista Simplesmente Ligada: Remoção de um elemento: Prof. Nuno Roma ACom 2010/11 - DEI-IST 16 / 38

13 Lista Simplesmente Ligada Lista Simplesmente Ligada: Remoção de um elemento: Implementação: R1: apontador para o início da lista; R2: valor do elemento a remover. Prof. Nuno Roma ACom 2010/11 - DEI-IST 16 / 38 Lista Simplesmente Ligada Lista Simplesmente Ligada: Remoção de um elemento: Prof. Nuno Roma ACom 2010/11 - DEI-IST 17 / 38

14 Lista Simplesmente Ligada Lista Simplesmente Ligada: Após a remoção do elemento: O endereço E000h aponta para o início da lista; O elemento com o valor 0052h corresponde ao elemento removido. O que acontece à memória ocupada pelo elemento removido? Prof. Nuno Roma ACom 2010/11 - DEI-IST 18 / 38 Prof. Nuno Roma ACom 2010/11 - DEI-IST 19 / 38

15 Objectivo: Copiar um de um porto de entrada e escrevê-lo num porto de saída com a primeira letra de todas as palavras maiúscula e as restantes minúsculas; Exemplo: Antes: o antónio comprou um AVI~AO@ Depois: O António Comprou Um Avi~ao@ O fim do é indicado pelo Prof. Nuno Roma ACom 2010/11 - DEI-IST 20 / 38 Fase 1 - Definição da estrutura do programa: A rotina que lê o retorna o número total de caracteres lidos (para facilitar a implementação dos outros módulos). Prof. Nuno Roma ACom 2010/11 - DEI-IST 21 / 38

16 Fase 2 - Implementação dos Módulos: Leitura do ; Processamento do ; Escrita do ; Declaração de variáveis e chamadas às funções. Prof. Nuno Roma ACom 2010/11 - DEI-IST 22 / 38 Leitura do : Prof. Nuno Roma ACom 2010/11 - DEI-IST 23 / 38

17 Leitura do : Prof. Nuno Roma ACom 2010/11 - DEI-IST 24 / 38 Leitura do : Prof. Nuno Roma ACom 2010/11 - DEI-IST 25 / 38

18 Estrutura do programa: Prof. Nuno Roma ACom 2010/11 - DEI-IST 26 / 38 Processamento do : Prof. Nuno Roma ACom 2010/11 - DEI-IST 27 / 38

19 Processamento do : b 6 b 5 b b 3 b 2 b 1 b NUL DLE SP P p 0001 STH DC1! 1 A Q a q 0010 STX DC2 2 B R b r 0011 ETX DC3 # 3 C S c s 0100 EOT DC4 $ 4 D T d t 0101 ENQ NAK % 5 E U e u 0110 ACK SYN & 6 F V f v 0111 BEL ETB 7 G W g w 1000 BS CAN ( 8 H X h x 1001 HT EM ) 9 I Y i y 1010 LF SUB : J Z j z 1011 VT ESC + ; K [ k { 1100 FF FS, < L \ l 1101 CR GS = M ] m } 1110 SO RS. > N ˆ n 1111 SI US /? O o DEL Prof. Nuno Roma ACom 2010/11 - DEI-IST 28 / 38 Processamento do : Código ASCII - caracteres maiúsculos bit b 5 =0 Código ASCII - caracteres minúsculos bit b 5 =1 Exemplo: K k Prof. Nuno Roma ACom 2010/11 - DEI-IST 29 / 38

20 Processamento do : Código ASCII - caracteres maiúsculos bit b 5 =0 Código ASCII - caracteres minúsculos bit b 5 =1 Exemplo: K k Logo... Conversão de minúscula para maiúscula: operação AND do caracter com a máscara DFh; Prof. Nuno Roma ACom 2010/11 - DEI-IST 29 / 38 Processamento do : Código ASCII - caracteres maiúsculos bit b 5 =0 Código ASCII - caracteres minúsculos bit b 5 =1 Exemplo: K k Logo... Conversão de minúscula para maiúscula: operação AND do caracter com a máscara DFh; Conversão de maiúscula para minúscula: operação OR do caracter com a máscara 20h. Prof. Nuno Roma ACom 2010/11 - DEI-IST 29 / 38

21 Processamento do : Prof. Nuno Roma ACom 2010/11 - DEI-IST 30 / 38 Estrutura do programa: Prof. Nuno Roma ACom 2010/11 - DEI-IST 31 / 38

22 Escrita do : Prof. Nuno Roma ACom 2010/11 - DEI-IST 32 / 38 Escrita do : Prof. Nuno Roma ACom 2010/11 - DEI-IST 33 / 38

23 Estrutura do programa: Prof. Nuno Roma ACom 2010/11 - DEI-IST 34 / 38 Declaração de variáveis e chamadas às funções: Prof. Nuno Roma ACom 2010/11 - DEI-IST 35 / 38

24 Prof. Nuno Roma ACom 2010/11 - DEI-IST 36 / 38 Geração de código objecto: Formato das instruções do processador P3 Assembler para o processador P3 Prof. Nuno Roma ACom 2010/11 - DEI-IST 37 / 38

25 Nota de Agradecimento Agradecimento Algumas páginas desta apresentação foram extraidas de: [1] José Carlos Monteiro, Arquitectura de Computadores, Instituto Superior Técnico (IST), Universidade Técnica de Lisboa, Portugal, Prof. Nuno Roma ACom 2010/11 - DEI-IST 38 / 38