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Pbn - 15 - 1 © Jaime Alberto Parra Plaza CLASE 15 MACROS Y PROCEDIMIENTOS.

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1 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza CLASE 15 MACROS Y PROCEDIMIENTOS

2 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza Una de las claves para poder solucionar un problema complejo está en la capacidad de fragmentarlo en subproblemas. En la medida en que los subproblemas sean correctamente identificados, la solución será mejor que otras posibles.

3 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza En programación hay disponibles, en primera instancia, dos herramientas para ayudar a hacer esta fragmentación: una es provista por el microprocesador (los procedimientos) otra por el ensamblador (las macros).

4 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza MACROS: Al familiarizarse con las interrupciones se descubre que la interacción con ellas se realiza normalmente siguiendo tres labores: Paso de parámetros Llamado Recepción de resultados

5 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza 1) Ubicar en ciertos registros la información requerida por la interrupción (paso de parámetros) 2) Invocar a la interrupción (llamada) 3) Tomar los resultados entregados de los registros correspondientes (valores retornados) Sería deseable disponer de un mecanismo para automatizar esta labor y eso es precisamente lo que hace una macro.

6 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza Una macro es una utilidad que brinda el ensamblador y que permite insertar un trozo de código en una posición cualquiera de un programa, escribiendo en tal posición una palabra que representa el código mencionado. Además, la macro permite la recepción de parámetros, lo cual simplifica el llamado a interrupciones y a procedimientos. DEFINICIÓN DE MACRO:

7 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza DECLARACION: nombreMACRO[parámetros] ; cuerpo de la macro ENDM nombre es el identificador que representa a la macro. Las palabras reservadas MACRO y ENDM marcan los límites de la definición. Se puede colocar, opcionalmente, una lista de parámetros para que la macro reciba y/o entregue información.

8 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza Ejemplo: Se sabe ya que para escribir un carácter en la pantalla se usa el siguiente esquema: MOV AH, 02H MOV DL, carácter INT 21H

9 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza A través de una macro quedaría así: PutchMACROCharVar MOV AH, 02H MOV DL, CharVar INT21H ENDM; fin de la macro Putch Observe que la variable CharVar es en realidad un comodín que se usa para representar lo que debe ir en la segunda línea de la macro, no es una variable que exista físicamente.

10 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza Una vez declarada la macro, lo cual debe hacerse al comienzo del programa, se invoca simplemente colocando su nombre y añadiendo, si es el caso, los parámetros correspondientes. A continuación se muestra un programa de ejemplo:

11 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza MOVAL, A PutchAL; pueden pasarse registros Putch5; pueden pasarse constantes Putchvar8; pueden pasarse variables LEASI, var8 Putch[SI]; pueden pasarse punteros

12 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza Es importante aclarar que una macro NO REDUCE el tamaño del programa, es sólo una utilidad que brinda el ensamblador. Cuando el ensamblador procesa un programa, usualmente realiza tres pasadas sobre él:

13 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza Primera pasada: cambia las constantes por sus valores reales y expande las macros por el código que representan. Segunda pasada: traduce cada instrucción por su código binario equivalente y va creando una tabla donde almacena las direcciones que corresponden a cada etiqueta. Tercera pasada: remplaza las referencias a etiquetas que han quedado pendientes por sus valores, según la tabla creada.

14 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza De acuerdo con lo dicho, el siguiente programa es IDÉNTICO al ejemplo mencionado anteriormente: MOV AL, A MOV AH, 02H MOV DL, AL INT21H MOVAH, 02H MOV DL, 5 INT21H...

15 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza... MOVAH, 02H MOV DL, var8 INT21H LEASI, var8 MOV AH, 02H MOV DL, [SI] INT 21H

16 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza En suma, se establece para los macros que: 1. Son sólo una utilidad que le ahorra al programador tiempo, al poder remplazar con una sola palabra una secuencia de instrucciones. 2. Permiten que un programa sea más comprensible. 3. Por su propia naturaleza, no deben ser muy grandes. Se sugiere que tengan, máximo, 15 líneas de código.

17 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza El uso de los macros se recomienda en estas situaciones: 1. Para llamar interrupciones y procedimientos, facilitando el paso de parámetros y la recepción de valores retornados 2. Para darle un nombre significativo a un código que, aunque aparezca sólo una vez, realiza algún trabajo importante o poco claro

18 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza Ejemplo del segundo caso: EmpezarMACRO MOVAX, DATA MOV DS, AX MOV ES, AX ENDM ; fin de Empezar Esta macro busca darle sentido a las primeras líneas que usualmente inician un programa típico en ensamblador.

19 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza MACROS NO SON PROCS: Dado que las macros NO son procedimientos o funciones no deben tener etiquetas ni saltos dentro de ellas, en particular, NUNCA utilice la opción LOCAL que permiten algunos ensambladores.

20 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza Debe tenerse un cuidado mínimo con los parámetros que se entregan a una macro. Las principales causas de problemas al interactuar con una macro tienen que ver con la discrepancia entre los argumentos y los parámetros en cuanto a: El orden en que se pasan El tipo que se utiliza El valor de los argumentos se altera dentro de la macro

21 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza Para el ejemplo dado, observe estos casos: MOVAH, L PutchAH MOVBX, 102 PutchBX El primer caso falla porque al empezar la macro, el valor de AH se cambia por 02H, así que la L entregada se pierde. En el segundo caso, el registro BX no se corresponde en tamaño con el registro DL que es quien recibe el parámetro.

22 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza PROCEDIMIENTOS: Un procedimiento actúa como un servicio de interrupción, pero tiene frente a él dos diferencias importantes: Usualmente es creado sólo para solucionar un problema particular en el programa de usuario No se invoca con la orden INT sino con la instrucción CALL.

23 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza Desde el punto de vista físico cuando el uP detecta una orden CALLEtiqueta Procede de una forma similar a cuando se encuentra con una orden INT: Guarda en la pila el valor de IP (y CS si es un llamado lejano) y carga en este registro el valor indicado por Etiqueta. Los flags no son guardados en esta operación.

24 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza SINTAXIS SOBRE PROCEDIMIENTOS: Para invocar un procedimiento, se utiliza la orden Call, que requiere como operando la dirección de inicio del procedimiento, la cual usualmente se da en forma de etiqueta, mediante el propio nombre del procedimiento: CALLNombreProc

25 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza Para crear un procedimiento, se declara en la forma: NombreProcPROC[Opciones] ; cuerpo del procedimiento RET; fin del procedimiento NombreProcENDP

26 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza Las opciones pueden ser: NEAR o FAR. Un procedimiento tipo near sólo puede ser invocado desde dentro del segmento en el cual él existe. Si es de tipo far podrá ser invocado desde cualquier otro procedimiento, esté o no en el mismo segmento.

27 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza El fin del procedimiento (y retorno al lugar de llamado) se hace con la orden RET. Aunque puede existir más de una orden RET en un procedimiento, la programación estructurada sugiere colocar uno solo y que sea justamente la última instrucción del procedimiento. Si hay más de un punto de retorno en el código, simplemente se coloca un salto hacia esa última instrucción.

28 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza ALCANCE DE LOS SALTOS CONDICIONALES: Cuando se realizan ciclos (del tipo for, while o do) es importante tener en cuenta que los saltos condicionales tienen un alcance MÁXIMO de 128 bytes. Si el ciclo es mayor a este valor es una indicación de mala programación.

29 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza ALCANCE DE LOS SALTOS CONDICIONALES: Una solución temporal a este problema consiste en ubicar todo o parte del cuerpo del ciclo en un procedimiento.

30 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza PASO DE PARÁMETROS: No existe un mecanismo prefijado por el microprocesador para el paso de parámetros a un procedimiento (tal como decir call nomproc parámetros). Por ello, el programador debe escoger entre las posibilidades que se han desarrollado o una ideada por él mismo.

31 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza Las formas tradicionales son: A través de registros Mediante la pila La primera tiene la ventaja de permitir intercambio rápido de información, pero a costa de no ser un mecanismo estandarizado; la segunda si es estandarizada, pero tiene por falencia su lentitud.

32 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza EJEMPLOS DE PROCEDIMIENTOS: Para visualizar mejor estas ideas se darán por ejemplo de procedimientos aquéllos para lectura y escritura de cadenas, que se utilizan en conjunto con sus macros respectivas, lo cual es usual para sistematizar el paso de parámetros desde el procedimiento llamador hacia el procedimiento llamado.

33 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza LECTURA DE CADENA: Se empieza por describir la macro que actúa como parte pública o interfaz con el exterior. En esencia, la macro se encarga se ubicar los parámetros en el sitio en donde el procedimiento supone que estarán (registros o pila). También, se encarga de salvar el valor de los registros que pudiesen ser cambiados por el procedimiento:

34 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza Gets MACROMaxChar, InString ; Primero: preservar registros actuantes PUSHCX PUSH SI ; Segundo: cargar parámetros MOV CL, MaxChar LEA SI, InString ; Tercero: invocar el procedimiento CALL pGets ; Cuarto: restaurar registros usados POP SI POP CX ENDM; Gets

35 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza Ahora se trabajará con el procedimiento, el cual hace la tarea como tal. El nombre del procedimiento puede ser similar al de la macro, el instructor recomienda esta nomenclatura: Para la macro: Nombre Para el procedimiento: pNombre Es decir, preceder el nombre del procedimiento con una letra p.

36 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza El procedimiento a su vez hace uso de las macros Getch (Int. 21H, Servicio 08H) y Putch (Int. 21H, Servicio 02H) para leer y escribir caracteres. Se asume, además, que se han declarado las constantes: CREQU13; retorno de carro BSEQU8; retroceso BEEPEQU7; pitido NULLEQU0; nulo

37 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza Para facilitar la comprensión de un procedimiento se acostumbra colocar al comienzo comentarios que indiquen: ; nombre: ; propósito: ; prototipo: ; entrada: ; salida: ; registros:

38 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza ; nombre: pGets ; propósito: Leer desde teclado una cadena ; ASCIIZ (tamaño máximo de ;255 caracteres) ; prototipo: unsinged pGets (unsigned, char *); ; entrada: CL = Número máximo de ;caracteres a leer ; SI = puntero a la variable ;cadena receptora ; salida: BL = número de caracteres leídos ; registros: AX, DL

39 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza pGetsPROC PUSHAX PUSH DX MOV BX, 0; BX=cuenta cars. DO90: Getch AL; leer un caracter SWITCH90: CASE91: CMPAL, CR JE ENDSWITCH90

40 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza CASE92: CMP AL, BS JNE DEFAULT90 IF90: CMPBL, 0 JBE ELSE90 THEN90: DEC BL Putch BS ; borrar último... Putch ' ';... carácter... Putch BS ;... escrito JMP ENDIF90

41 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza ELSE90: Putch BEEP; error de edición ENDIF90: JMP ENDSWITCH90 DEFAULT90: IF91: CMP BL, CL JAE ELSE91

42 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza THEN91: MOV [SI][BX], AL INC BL Putch AL; escribir el carácter JMP ENDIF91 ELSE91: Putch BEEP; máximo alcanzado ENDIF91: ENDSWITCH90:

43 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza WHILE90: CMP AL, CR JNE DO90 ENDWHILE90: ; colocar final de cadena MOVBYTE PTR [SI][BX], NULL POP DX POP AX RET pGetsENDP

44 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza ESCRITURA DE CADENA: El proceso aquí es mucho más simple. Simplemente se leen caracteres de una variable existente hasta encontrar el carácter terminador NULO. Como en el caso anterior, se presenta primero la macro y después el procedimiento respectivo.

45 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza PutsMACROOutString PUSHSI LEA SI, OutString CALL pPuts POP SI ENDM; Puts

46 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza ; nombre: pPuts ; propósito: Escribir en pantalla una ; cadena ASCIIZ ; prototipo: void pPuts ( char * ); ; entrada: SI = puntero a la cadena ; salida: Ninguna ; registros: AH, DL

47 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza pPutsPROC PUSH AX PUSH DX WHILE92: CMP BYTE PTR [SI], NULL JE ENDWHILE92 Putch [SI] INC SI JMP WHILE92 ENDWHILE92: POP DX POP AX RET pPutsENDP

48 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza RECOMENDACIONES: Es opcional preservar los registros que se usarán en una macro o procedimiento. Al hacerlo, se tiene la tranquilidad de que no se alterarán inadvertidamente sin que se tenga conocimiento de ello fuera de la macro o del procedimiento. Su desventaja es que aumenta el tamaño del código y el tiempo de ejecución

49 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza Por razón similar, nunca deben usarse variables globales dentro de una macro o procedimiento, si se requieren, se pasarán como parámetros o mediante un puntero Usar solamente una instrucción RET por procedimiento y ubicarla como instrucción final

50 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza PREGUNTA 15: ¿Cómo funciona el uso de caracteres comodines dentro de las macros y qué utilidad tienen?.

51 Pbn © Jaime Alberto Parra Plaza


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