Procesamiento de Datos I Concepto de Programa Almacenado Nivel de Lenguaje Ensamblado

Existencia de Niveles Nivel n Traducción Programa Fuente Compilación Interpretación Nivel n-1 Programa Objeto a) Generación de un programa equivalente en lenguaje objeto b) Ejecución del nuevo programa generado

Niveles en Tiempo de Ejecución. Nivel del SO Objeto del usuario Programas presentes Maquina Convencional El sistema operativo Microprogramación El micro programa Nota: el programa fuente se ha desvanecido

Correspondencia biunívoca Que es un lenguaje ensamblador ? Es aquel en que cada sentencia produce exactamente una instrucción de máquina. Correspondencia biunívoca (características que los distingue de los lenguajes al alto nivel)

Lenguaje de maquina Lenguaje ensamblado (octal o hexadecimal) 24576 57344 28672 29184 ADD SUB MUL DIV B) Asigna a las direcciones nombres simbólicos C) Solo se ejecuta en una familia de maquinas Para la PDP_11

Formula de una Instrucción en lenguaje ensamblador FORMUL: MOV ADD ADD MOV   EAX, 1 EAX, J EAX, K N, EAX CARGA 1 EN EAX SUMA J A EAX SUMA K A EAX ALMACENA 1 + J + K EN N 1: DD J: DD K: DD L: DD 2 3 . 4 0 RESERVA 4 BYTE V INICIAL 2 RESERVA 4 BYTE V INICIAL 3 RESERVA 4 BYTE V INICIAL 4 RESERVA 4 BYTE V INICIAL 0 (a) FORMUL: MOVE.L ADD.L ADD.L MOVE.L I,DO J.DO K,DO DO,N CARGA 1 EN DO SUMA J A DO SUMA K A DO ALMACENA 1 + J + K EN N Formula de una Instrucción en lenguaje ensamblador Campo Campo etiqueta operación Campo operandos Campo de comentarios 1: DC.L J: ' DC.L K: DC.L L: DC.L 2 3 4 0  

Instrucción en ensamblador   b c d a- Campo de etiqueta b- Campo de operación c- Campo de operando d- Campo de comentario   "Dos nombres simbólicos a las instrucciones". "Abreviatura simbólica del código de operación". "Especifica direcciones y registros". "Permite explicar el funcionamiento del programa".

Lenguaje Ensamblador vs. Lenguaje de Alto Nivel 1)- Arq. Dependiente Arq. Independiente 2)- Difícil de Mantener Fácil Mantener 3)- Difícil de Programar Fácil de Programar 4)- Etiquetas Simbólicas restringidas en su longitud Sin etiquetas mas próximo al lenguaje natural

El Proceso de Ensamblaje operandos Campo MOV EAX, EAX-I EBXJ EBX. J Ensambladores de 2 pasadas: 1° Pasada: Construir la tabla de símbolos; que contiene etiquetas y valores (nombres simbólicos). Ej.: ESPACIO equ 100 Debe identificarse la dirección de la instrucción para ello se crea el ILC ____* "Contador de Posiciones de Instrucción" Campo   MOV EAX, EAX-I EBXJ EBX. J ECX.K ECX« K IMUL EAX.EAX EAX - !•! EBX.EBX EBX = J"J ECX.ECX ECX = K«K ADD EAX, EBX EAX-I"I + J*J EAX.ECX EAX .1*1 + JM + N.EAX N = 1*1 + J*J + K* JMP YA SALTA A YA operación operandos comentarlos 5   100 6 106 111 2 117 3 11* 122 126 1ZT 129 S 134 Longitud instrucción ILC ante» sentencia Campo etiqueta SUSANA: MARÍA: MARISA: CARMEN: Fig. 7-3. El contador de posiciones de instrucción (ILC) va tomando el valor de la direc­ción donde se cargará la instrucción en memoria. En este ejemplo, las sentencias anteriores a SUSANA ocupan 100 bytes.  

    =   Símbolo Valor Otra información : SUSANA :. 100 MARÍA 111 MARISA 125 CARMEN 129 h L «       Fig. 7-4. Tabla de simbolos para el programa de la figura 7-3. Código de Código de Primer Segundo operación Longitud de Clase de operación operando operando hexadecimal la instrucción instrucción   '- Fig. 1 AAA - 37 1 e ADD EAX IMMED32 05 5 4 REG 01 2 19 AND 25 21 = =L =J s - -5. Extractos de una tabla de códigos de operación en un ensamblador 80386.              

2° Pasada: Es generar el programa objeto y de ser posible imprimir el listado del ensamblaje. Algunos errores comunes (pag 460)

Organización: a) Vector de pares (*) Tabla de Símbolos: Organización: a) Vector de pares (*) Lento, fácil de -programar Símbolos Valor Búsqueda lineal, secuencial b) Ordenar tabla de N elementos y usar algoritmo de búsqueda binaria intentos c) Codificación por transformación: Uso de una función de transformación que haga corresponder a cada símbolo un numero entre O y k-1 (*) Memoria Asociativa

K símbolos • ndy 402E ctrlél 6012 •d 34004 h«ni 5019 h,nrl S009 jico   402E ctrlél 6012 •d 34004 h«ni 5019 h,nrl S009 jico fiOIB Jim 4013 john 601* Itíirja - 4101 minín 5014 p«tr SOIS r«lnd 4004 ruud up« iooe Witbr.n 24414 K símbolos Tabla con k-1 entradas

MACROS: Agrupar instrucciones y llamarlas c/vez que se necesite. Es necesario una instrucción de llamada a otra de retorno.(ej. de 2 Inst.) Las macros proporcionan una solución sencilla y eficiente al problema que plantean las secuencias idénticas o casi idénticas de instrucciones que se usan repetidamente en un programa.

MACROS: * Definición: Asignar un nombre a una porción de texto. MOV EAX.P MOV EBX.Q MOV O.EAX MOV P.EBX MOV Q.EAX SWAP MACRO MOVEAX.P MOV EBX.Q MOV Q,EAX MOV P.EBX ENDM SWAP Ffc. 7-9. Código en lenguaje ensamblador del Intel 80386 para intercambiar P y O dos ve­ces, (a) Sin usar macro. (b) Usando una macro. 1. Encabezado de Macro —— nombre. 2. Texto que forma el cuerpo de la Macro. 3. Una instrucción de fin de Macro.

*) Llamado: El uso del nombre de una macro como código de operación. *) Expansión: El reemplazo por el cuerpo de la Macro; este se traduce en el proceso de ensamblaje, no en el de ejecución. NOTA; Ante la presencia de un programa en lenguaje de máquina es imposible decir si se han utilizado Macros en su generación.

MACROS Vs. PROCEDIMIENTOS Llamada a procedimiento ítem Llamada a macro Momento en al que (e hice   Durante al ensamblaje Duren» le ejecución del programa objeto El cuerpo se inserta en el programa objeto en todos los sitios donde aparece el nombre Sí No Es una instrucción de llamada a procedimiento insertada en el programa objeto Si Debe usarse una Instrucción retomo para devolver el control a la sentencia que sigue a la llamada Numero de copia» del cuerpo que aparecen en el programa objeto Una por cada llamada a la macro 1 Fl». 7-10. Comparación entre llamada* a macro y a procedimiento

Macros con Parámetros: - Parámetros formales. - Parámetros reales. CHANCE MACRO P1,P2 EAX.P1 EBX.P2 P2.EAX P1.EBX MOV EAX.P MOV EBX.Q MOV Q.EAX MOV P.EBX MOV EAX.R MOV EBX.S MOV S.EAX MOV R.EBX MOV CHANCE P, Q CHANCE R, S (a) (b) Ftg. 7-11. Secuencias casi idénticas de instrucciones, (a) Sin macro. (b) Con una macro.

Implementación de Macros en un ensamblador Para que un ensamblador soporte Macros debe: a) Guardar las definiciones b) Expandir las llamadas

Guardar definiciones a- Tabla de todos los nombres de las Macros y un apuntador a la definición. ——> Expandir Llamadas b- Cambio MOV EAX,&P1 ; MOV EBX, & P2 MOV & P2, EAX ; MOV & Pl.EBX ; retorno de carro & parámetros formales.

Módulo Longitud Dirección de comienzo A 400 100 B 600 500 C 500 1100 D 300 1600

FTg. 7-14, (a) Los módulos obji Juntos forman un modulo de q   wt Ufe / interrupción / ¡rtteíTupcilin 100 . m ÍOO Móduto 2M i. objeto Módulo . objeto 300 A 300 M » 400 - " » DO «XI 800 ti W 000 700 000 Módulo tt b 900 B • •00 900 1000 Wh HE 1100 1200 1300 Modulo - * w 1400 C 1400 C so 1500 1800 A i SAlIUffl SALTA A 200 SALTA A 300 MUEVE FAX MUEVE P AX "*'" LLAMA A B LLAMA A 600 11* Al HHQAK SALTA A 800 MUEVE Q AX MUEVE Q A X LLAMA A C LLAMA A 1100 SALTA A 1300 e üiUAD MÍA A» HKIIAX UMSAX LLAMA A D LLAMA A 1600 1000   m n 1700 Módulo • objeto 1800 1900 SALTA A 1800 LLWAD MUEVE S A X MUEVES AX FTg. 7-14, (a) Los módulos obji Juntos forman un modulo de q ;io de U figura 7-13 después de haber sido cargados pero os módulos objeto después que el enlace se ha completado. irgfl absoluto listo para ejecutarse.

>x .X \ / \. Montaje (LINKING) y carga traducción completa — *• Nú   \ Nú / Procedimiento Módulo Modulo ejecutable >x \. .X Procedimiento fuente 1 Módulo objeto 1 — *• »_ lioador fuente 2 objeto 2 1 ' *• llmkerl * Procedimiento fuente 3 Módulo objetos Fig. 7-12. La generación de un módulo de ejecutable a partir de una colección de procedi­mientos traducidos independientemente requiere un ligador.

Tareas realizadas por el programa ensamblador: *) Construye una tabla todos los módulos objeto y sus longitudes. *) Basada en esta tabla asigna una dirección de carga a cada módulo objeto. *) Busca todas las instrucciones que contenga una dirección de memoria y a c/u de ellas le suma una constante de rehubicación igual a la dirección de comienzo de módulo en el que están contenidas. *) Busca todas las instrucciones que hacen referencia a otros procedimientos e inserta la dirección de los mismos.

Estructura de un módulo objeto   A B C D E F   Estructura de un módulo objeto A- Nombre, longitud, fecha B- Lista de símbolos definidos en el módulo a los que otros módulos pueden hacer referencia (junto con su dirección) para identificarlos el programador usa una pseudo instrucciones de pto. de entrada o símbolo externos — »• tabla de pto. de entrada. C- Lista de los símbolos que usa, pero que está definido en otros módulos, junto con otra que dice que instrucciones usa c/u de esos símbolos —— >• tabla de referencia externa. Identificación Tabla de Ptos de entrada Tabla de referencias externas Instrucciones de maquinarias y constantes Lista de rehubicación Fin del Módulo              

D- Código ensamblado y constantes se carga en memoria. ÚNICA parte del módulo que E- Cuanto debe sumarse constante de rehubicación. F-Fin del Modulo -Inf. Redundante para errores y excepción - Dirección de inicio de la ejecución

Enlace dinámico "Enlazar procedimientos compilados por separado en el momento en el que se llama por primera vez"

7-17. Enlace dinámico, (a) Antes de llamar a TIERRA . 7-17. Enlace dinámico, (a) Antes de llamar a TIERRA. (b) Después de llamar i TIERRA-