Operações de Controle de Fluxo e Acesso a Memória. Na Aula Anterior... Nesta Aula. Instruções de Controle de Fluxo. if then - else.

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1 GBC036 Arq. e Org. Computadores I Operações Controle Fluxo e Acesso a Memória Na Aula Anterior... Instruções aritméticas em Z; Formato e Codificação Instruções; Overflow e unrflow; Instruções aritméticas em R; Instruções lógicas; Universida Feral Uberlândia Faculda Computação Prof. Dr. rer. nat. Daniel D. Abdala 2 Nesta Aula Instruções controle fluxo; Codificando fluxo em Assembly: If-then If-then-else Switch-case Codificando repetições em Assembly: while() / do while() for() Instruções acesso a memória; Palavras Alinhadas e selinhadas; Instruções transferência dados entre o Processador e o Coprocessador C1 3 Instruções Controle Fluxo OP Descrição Exemplo beq (=) Salta se igual beq $rs, $rt, offset bgez ( 0)Salta se maior ou igual a zero bgez $rs, $rt, offset bgezal ( 0)Salta se maior ou igual a zero (usado em subrotinas) ($ra PC+4) bgezal $rs, $rt, offset bgtz (>0)Salta se maior que zero bgtz $rs, $rt, offset blez ( 0)Salta se menor ou igual a zero blez $rs, $rt, offset bltz (<0) Salta se menor que zero bltz $rs, $rt, offset bltzal (<0) Salta se menor que zero ($ra PC+4) bltzal $rs, $rt, offset bne ( ) salta se diferente bne $rs, $rt, offset j Salto incondicional j offset jal Salto incondicional e liga ($ra PC+4) jal offset jalr Salto incondicional (registrador) Salva em $ra o enreço da instrução retorno jalr $rs jr Salta para enreço em registrador jr $rs movn rd rs se rt == 0 movn $t1, $t2, $t3 4 if then - else Switch/case Jump address table 5 6 1

2 Switch/case (2) Switch/case (3) 7 8 while for 9 10 Jumps Instruções salto permitem alterar o fluxo execução programas; A ISA do MIPS32 prevê vários tipos instruções salto: Saltos relativos ao PC; Saltos Absolutos. j LABEL opco Jump (2) address 31:26 25:0 PC address 31:28 27:

3 Outras Instruções Salto jr jump register Usado para saltos absolutos; Usado em sub-rotinas (retorno da sub-rotina); Enreços até 32 bits (capacida do registrador); Ex: jr $s0 jal jump and link Usado em sub-rotinas; Seta $ra para o enreço PC+4 (prox. instrução); Salta para o enreço especificado; Ex: jal LABEL jalr jump and link register Usado em sub-rotinas; Seta $ra para PC+4 e salta para a pos. mem. em $s0; Ex: jalr $s0 Instruções Acesso a Memória OP Descrição Exemplo lb Carrega byte da memória ( rt MEM[rs+offset]) lb $rt, offset($rs) lbu Carrega byte da memória ( rt MEM[rs+offset]) lbu $rt, offset($rs) lh Carrega half word da memória ( rt MEM[rs+offset]) lh $rt, offset($rs) lhu Carrega half word da memória ( rt MEM[rs+offset]) lhu $rt, offset($rs) lui Carrega a cte nos 16 bits mais significativos do registrador lui $rt, cte lw Carrega word da memória ( rt MEM[rs+offset]) lw $rt, offset($rs) sb Salva byte na memória (MEM[rs+offset] rt) sb $rt, offset($rs) sh Salva half word na memória (MEM[rs+offset] rt) sh $rt, offset($rs) sw Salva wordna memória (MEM[rs+offset] rt) sw $rt, offset($rs) mtc1 Move uma word um reg. propósito geral para o C1 mtc1 $f1, $s1 mfc1 Move uma word do C1 para um reg. propósito geral mfc1 $s1, $f Alinhamento em Memória LW Load Word 0x48 Instruções vem ser colocadas em posições memória múltiplas 4 ; O mesmo se aplica a dados; Os enreços múltiplos 4 (em hexacimal) começam com: 0x??0; 0x??4; 0x??8; 0x??c Em binário:, 01, 10, x48 lw $s0, 0($s7) $S7 S0 MEM[S7+0]; 16 LW Load Word LH Load Half 0x48 lw $s0, 4($s7) $S7 S0 MEM[S7+4]; 17 0x48 lh $s0, 4($s7) $S7 S0 15:0 MEM[S7+4]; 18 3

4 LB Load Byte SW Store Word 0x48 lb $s0, 4($s7) $S7 S0 7:0 MEM[S7+4]; 19 0x48 sw $s0, 4($s7) $S7 MEM[S7+4] S0; 20 SH Store Half SB Store Byte 0x48 sh $s0, 4($s7) $S7 MEM[S7+4] S0 15:0 ; 21 0x48 sb $s0, 4($s7) $S7 MEM[S7+4] S0 7:0 ; 22 LUI Load Upper Immediate Não necessariamente uma instrução acesso à memória; Carrega 16 bits uma constante nos dois bytes mais significativos um array; lui $s0, 0xFEDC Uma Palavra Sobre Arranjos Arrays são muito grans para serem armazenados diretamente em registradores; Eles são mantidos em memória; Embora sejam simples utilizar em qualquer linguagem programação alto nível, em assembly não é tão simples; A melhor forma entenr é pensar em manipulação arrays via ponteiros tal como usualmente é feito em C;

5 Uma Palavra Sobre Arranjos Uma Palavra Sobre Arranjos int arr[10]; int i, *pa; pa = &arr[0]; for ( i = 0; i < 10; i++){ *pa = i * i; pa++; } Enreço base em um RPG; Deslocamento <<constante>>; RPG Registrador Propósito Geral Infelizmente o slocamento constante não po ser alterado dinâmicamente no programa; SOLUÇÃO: Utilizar outro RPG auxiliar para calcular enreço <<base + slocamento>>; Uma Palavras Sobre <STRUCTS> Estruturas dados estáticas são uma conveniência ofertada por linguagens programação alto nível; Não há suporte a structs em assembly; Então como um struct é traduzido em assembly? Uma Palavras Sobre <STRUCTS> bits 32 bits 32 bits 80 bits x y z nome 176 bits = 22 bytes 24 bytes 22 não é múltiplo 4, Consequentemente os dados não estarão alinhados! Bibliografia Comentada PATTERSON, D. A. e HENNESSY, J. L Organização e Projeto Computadores A Interface Hardware/Software. Elsevier/ Campus 4ª edição. HENNESSY, J. L. e PATTERSON, D. A. 20. Arquitetura Computadores Uma Abordagem Quantitativa. Elsevier/ Campus 5ª edição

6 Bibliografia Comentada MONTEIRO, M. A. 21. Introdução à Organização Computadores. s.l. : LTC, 21. Bibliografia Comentada STALLINGS, W. 22. Arquitetura e Organização Computadores. 22. MURDOCCA, M. J. e HEURING, V. P. 20. Introdução à Introdução Computadores TANENBAUM, A. S. 27. Organização Estruturada Computadores