MARIE Simulator 2 Discussion What was easy about - PowerPoint PPT Presentation

ì ¡ Computer ¡Systems ¡and ¡Networks ¡ ECPE ¡170 ¡– ¡Jeff ¡Shafer ¡– ¡University ¡of ¡the ¡Pacific ¡ MARIE ¡Simulator ¡

2 ¡ Discussion ¡ ì What ¡was ¡easy ¡about ¡programming ¡MARIE? ¡ ì What ¡was ¡hard ¡about ¡programming ¡MARIE? ¡ ì What ¡:ps ¡would ¡you ¡share ¡to ¡other ¡beginning ¡ assembly ¡programmers? ¡ Computer ¡Systems ¡and ¡Networks ¡ Spring ¡2012 ¡

3 ¡ MARIE ¡Programming ¡Tip ¡ ì WriCng ¡code ¡in ¡assembly ¡ ¡can ¡be ¡inCmidaCng ¡at ¡ first ¡ ì High-­‑level ¡languages ¡are ¡(much!) ¡easier ¡to ¡use ¡ ì Treat ¡the ¡problem ¡like ¡a ¡complier ¡would ¡ ì Think ¡about ¡how ¡to ¡code ¡in ¡another ¡language, ¡ ¡ like ¡C++ ¡ ì Convert ¡each ¡construct ¡into ¡a ¡series ¡of ¡MARIE ¡ instrucCons ¡ ì Variables ¡first, ¡then ¡funcCons, ¡loops, ¡if ¡statements, ¡… ¡ Computer ¡Systems ¡and ¡Networks ¡ Spring ¡2012 ¡

4 ¡ SKIPCOND ¡Operation ¡ ì SKIPCOND 000 ì if(AC ¡< ¡0) ¡skip ¡next ¡instrucCon ¡ ì SKIPCOND 400 ì if(AC ¡== ¡0) ¡skip ¡next ¡instrucCon ¡ ì SKIPCOND 800 ì if(AC ¡> ¡0) ¡skip ¡next ¡instrucCon ¡ ì SKIPCOND 800 ¡= ¡ 1000 1000 0000 0000 Upper ¡2 ¡bits ¡of ¡“address” ¡field ¡ determine ¡which ¡comparison ¡ SKIPCOND ¡will ¡use! ¡ Computer ¡Systems ¡and ¡Networks ¡ Spring ¡2012 ¡

5 ¡ Assembly ¡Pitfall ¡– ¡Program ¡Organization ¡ ì The ¡assembler ¡and ¡CPU ¡do ¡exactly ¡what ¡we ¡tell ¡it. ¡ ì However, ¡that ¡doesn’t ¡always ¡mean ¡it ¡does ¡what ¡we ¡ intend! ¡ ì You ¡must ¡be ¡very ¡explicit ¡when ¡organizing ¡your ¡ program ¡ Computer ¡Systems ¡and ¡Networks ¡ Spring ¡2012 ¡

6 ¡ Assembly ¡Pitfall ¡– ¡Program ¡Organization ¡ ì What ¡did ¡the ¡programmer ¡ intend ¡for ¡this ¡code ¡to ¡do? ¡ LOAD X Z=X+Y ¡ ì ADD Y X, DEC 6 ì What ¡does ¡the ¡program ¡ actually ¡do? ¡ Y, DEC -3 Our ¡variable ¡X ¡( 0006 ) ¡gets ¡ ì Z, DEC 0 interpreted ¡as ¡a ¡ ¡ STORE Z JNS ¡6 ¡instrucCon! ¡ HALT Computer ¡Systems ¡and ¡Networks ¡ Spring ¡2012 ¡

7 ¡ Assembly ¡Pitfall ¡– ¡Program ¡Organization ¡ ì Code ¡should ¡always ¡jump ¡ around ¡any ¡data ¡ LOAD X ADD Y ì Compilers ¡did ¡this ¡for ¡you ¡in ¡ JMP SKIP COMP ¡51 ¡ X, DEC 6 AutomaCcally ¡separate ¡ ì code ¡and ¡data ¡ Y, DEC -3 Z DEC 0 SKIP, STORE Z HALT Computer ¡Systems ¡and ¡Networks ¡ Spring ¡2012 ¡

8 ¡ Homework ¡#9 ¡Discussion ¡ ì Discuss ¡algorithms ¡for ¡Problems ¡28 ¡and ¡29… ¡ ¡ ì How ¡many ¡people ¡submiQed ¡working ¡.mas ¡files ¡ that ¡I ¡can ¡open ¡in ¡the ¡simulator ¡and ¡run? ¡ ì Would ¡you ¡like ¡an ¡opportunity ¡to ¡re-­‑submit ¡a ¡ working ¡program? ¡(deadline: ¡midnight?) ¡ ì Discuss ¡schedule ¡ ì Homework ¡10? ¡ ì Quiz ¡3? ¡ Computer ¡Systems ¡and ¡Networks ¡ Spring ¡2012 ¡

9 ¡ Upcoming ¡Schedule ¡ ì Monday ¡20 th ¡– ¡No ¡class ¡ ¡ ì Wednesday ¡22 nd ¡ ì MARIE ¡assembly ¡programming ¡ ì Homework ¡#10 ¡Due ¡ ì Friday ¡24 th ¡ ¡ ì Start ¡Chapter ¡5 ¡ ì Quiz ¡3! ¡ ì Topic: ¡Assembly ¡programming! ¡ ì I ¡will ¡give ¡you ¡Table ¡4.7 ¡from ¡the ¡book ¡ Computer ¡Systems ¡and ¡Networks ¡ Spring ¡2012 ¡

10 ¡ ì ¡ Subroutines ¡ Computer ¡Systems ¡and ¡Networks ¡ Spring ¡2012 ¡

11 ¡ Subroutines ¡ ì Result = addOne(input1); ì What ¡do ¡we ¡need ¡for ¡a ¡subrou:ne? ¡(i.e. ¡func:on) ¡ ì Arguments ¡to ¡the ¡funcCon ¡(i.e. ¡input ¡data) ¡ ì Return ¡value ¡from ¡the ¡funcCon ¡ ì A ¡way ¡to ¡jump ¡to ¡the ¡funcCon ¡ ì A ¡way ¡to ¡return ¡from ¡the ¡funcCon ¡when ¡finished ¡ ì Let’s ¡write ¡a ¡subrou:ne ¡that ¡increments ¡a ¡number ¡ by ¡1 ¡ Computer ¡Systems ¡and ¡Networks ¡ Spring ¡2012 ¡

12 ¡ Subroutine ¡Example ¡(Add ¡One ¡to ¡Num) ¡ Load Data / get value Store Arg1 / store value as argument Jns AddOne / call subroutine Load Return / load subroutine return data Output / print it! Halt / terminate Data, Dec 20 / original value / ** Subroutine ** AddOne, Dec 0 / return address placed here Load Arg1 / get argument Add One / increment it Store Return / save return value JumpI AddOne / return with value in a Arg1, Dec 0 / Empty: subroutine argument Return, Dec 0 / Empty: subroutine return value Computer ¡Systems ¡and ¡Networks ¡ Spring ¡2012 ¡

13 ¡ ì ¡ Clever ¡Tricks ¡ Computer ¡Systems ¡and ¡Networks ¡ Spring ¡2012 ¡

14 ¡ Clever ¡Tricks ¡– ¡Memory ¡Addresses ¡ ORG 100 / Example 4.1 Load Addr /Load address of first number to be added Store Next /Store this address is our Next pointer ì Think ¡back ¡to ¡first ¡ Load Num /Load the number of items to be added Subt One /Decrement MARIE ¡program ¡ Store Ctr /Store this value in Ctr to control looping Loop, Load Sum /Load the Sum into AC (Example ¡4.1) ¡ AddI Next /Add the value pointed to by location Next Store Sum /Store this sum Load Next /Load Next Add One /Increment by one to point to next address ì ADDR ¡variable ¡ Store Next /Store in our pointer Next Load Ctr /Load the loop control variable holds ¡the ¡address ¡ Subt One /Subtract one from the loop control variable Store Ctr /Store this new value in loop control variable of ¡the ¡element ¡to ¡ Skipcond 000 /If control variable < 0, skip next instruction Jump Loop /Otherwise, go to Loop be ¡added ¡ Halt /Terminate program Addr, Hex 117 /Numbers to be summed start at location 117 Next, Hex 0 /A pointer to the next number to add ì It’s ¡a ¡pointer ¡ Num, Dec 5 /The number of values to add Sum, Dec 0 /The sum ì Value ¡= ¡0x117 ¡ Ctr, Hex 0 /The loop control variable One, Dec 1 /Used to increment and decrement by 1 Dec 10 /The values to be added together Dec 15 Dec 20 This ¡is ¡loca*on ¡117 ¡ Dec 25 Dec 30 Computer ¡Systems ¡and ¡Networks ¡ Spring ¡2012 ¡

15 ¡ Clever ¡Tricks ¡– ¡Memory ¡Addresses ¡ ì What ¡happens ¡if ¡the ¡program ¡changes? ¡ ì Say, ¡we ¡add ¡a ¡few ¡instrucCons ¡ ¡ ì We ¡would ¡have ¡to ¡find ¡the ¡ new ¡starCng ¡address ¡of ¡ the ¡data, ¡save ¡its ¡value ¡in ¡our ¡assembly ¡code, ¡and ¡ re-­‑run ¡the ¡assembler ¡ ì Annoying! ¡ ADDR, HEX 125 Computer ¡Systems ¡and ¡Networks ¡ Spring ¡2012 ¡

16 ¡ Clever ¡Tricks ¡– ¡Memory ¡Addresses ¡ ì Perfect ¡world: ¡The ¡assembler ¡lets ¡us ¡use ¡a ¡label ¡and ¡ fills ¡in ¡the ¡address ¡from ¡the ¡symbol ¡table ¡on ¡pass ¡2 ¡ ì Unfortunately ¡we ¡don’t ¡live ¡in ¡this ¡perfect ¡world! ¡ ì Assembler ¡doesn’t ¡do ¡this ¡directly, ¡but ¡we ¡can ¡fool ¡it ¡ into ¡doing ¡something ¡similarly ¡useful ¡ ì SoluCon ¡takes ¡advantage ¡of ¡the ¡fact ¡that ¡the ¡ instrucCon ¡format ¡always ¡uses ¡the ¡lower ¡12 ¡bits ¡of ¡ each ¡instrucCon ¡for ¡the ¡address ¡ ì i.e. ¡this ¡soluCon ¡works ¡for ¡MARIE, ¡but ¡not ¡ necessarily ¡other ¡assembly ¡languages ¡ Computer ¡Systems ¡and ¡Networks ¡ Spring ¡2012 ¡

17 ¡ Clever ¡Tricks ¡– ¡Memory ¡Addresses ¡ ì What ¡happens ¡when ¡these ¡ 100 Load Addr changes ¡are ¡made ¡to ¡the ¡ 101 Store Next example ¡program? ¡ … 106 Addi Next … 111 Addr, JnS List 112 Next, Hex 0 … 116 One, Dec 1 117 List, Dec 10 Computer ¡Systems ¡and ¡Networks ¡ Spring ¡2012 ¡