Tema 5 - Subrutines, Apuntes de Arquitectura de ordenadores

¡Descarga Tema 5 - Subrutines y más Apuntes en PDF de Arquitectura de ordenadores solo en Docsity!

Departament d’Arquitectura de Computadors

Tema 5 Subrutines

5. Subrutines ^ 5 1 Introducció^5

.1. Introducció

^ 5.2. Salvar l’estat del procesador ^ 5.3. Retornar valor ^ 5.4. Pas de paràmetres ^ 5.5. Variables locals ^ 5 6 Resum^ 5.6. Resum

4.4.1 Subrutines: Introducció 1. Crida a una subrutina 2. Instrucció JAL3. Exemple de subrutina sense paràmetres 4. Tipus de Subrutines

5.1 Subrutines: Introducció^ /* Programa complet en alt nivell*/

int suma (int p1 int p2) {int suma (int p1, int p2) {register int tmp;tmp = p1 + p2;t^

t

return tmp;

...... int a=3, b=2, c;main(){{ ... c= suma (a,b);

crida a subrutina

(^ ,^

5.1 Subrutines: Introducció^ Instrucció JMP: ^ Binari: 1010 ddd aaa 000011 ^ Ensamblador: JMP Ra ^ Semàntica: PC

←Ra

^ Descripció: Salt Incondicional mitjantçant registre:

^ passa a executar la instrucció que es troba a l’adreça dememòria que conté Ra.

5.1 Subrutines: Introducció^ Cóm es fa en SISA-F:

Primera Aprox :

SISA

- F

subr() {... }

Primera

Aprox.: SISA F subr:

... $MOVEI R1, retorno

} int a=3, b=2;main()

$MOVEI R1, retornoJMP R main:

...

main(){ ... subr();

$MOVEI R1, subrJMP R retorno:

subr();... }

...

5.1 Subrutines: Introducció^ Però i si tenim 2 crides?:

cóm es guarda l’adreça de retorn d’una subrutina? Jump And Link JAL:

Jump JMP:

Binari:

1010 ddd aaa 000100 Assemblador:

JAL Rd, Ra

Semàntica:

Rd^ ←

@ret

Binari:

1010 ddd aaa 000011 Assemblador

JMP Ra

Semàntica:

PC^ ←

Ra

@ PC^ ←

Ra

Descripció: Crida a subrutina.^ Salva l’adreça de retorn en Rd i

t^ l^

i^ t^

ió

Descripció: Retorn de la subrutina:^ passa a executar la instrucció que es troba a

l’adreça de memòria que conté Ra.

passa a executar la instrucció quees troba a l’adreça de memòria

que conté Ra.

Retorn de subrutina: Restaura l’adreça de retornque està a Ra.

5.1 Subrutines: Introducció^ Però i si tenim 2 crides: C^

Primera Aprox.: SISA-F

subr() {

... } i t^

3 b 2

subr:

... JMP R main:

int a=3, b=2;main(){

... $MOVEI R6, subrJAL R6, R retorno:

... subr();... subr();

retorno:

... $MOVEI R6, subrJAL R6 R

subr(); }

JAL R6, R retorno2:^ no són necessàries les etiquetesno^ són necessàries les etiquetesde retorn, a R6 està el PC de

retorn

5.1 Subrutines: Introducció^ Exemples sense paràmetres:

SISA-Fmovxay:

$movei R4, x

C int^ x y;

y

$movei R3, yld R4, 0(R4)st 0(R3), R

int x, y;movxay (){

y=x;^

jmp R

main:

movi R1, 4$movei R3, x(^

)

y=x; } main(){^

st 0(R3), R1 $movei R6, movxayjal R6, R6 $^

i^ R

{

x=4;movxay();y++;^

$movei R0, yld R1, 0(R0)addi R1, R1, 1st 0(R0) R

y^ ; }

st 0(R0), R1halt

5.1 Subrutines: Introducció^ Exemple de subrutina: void i .global

SISA-Fmovxay:

$movei R4, x

C int^ x y;

y

$movei R3, yld R4, 0(R4)st 0(R3), R

int x, y;void movxay (){

y=x;^

jmp R

.global main:

movi R1, 4$movei R3, x

(^ )

y=x; } main(){^

st 0(R3), R1 $movei R6, movxayjal R6, R6 $^

i^ R

{

x=4;movxay();y++;^

$movei R0, yld R1, 0(R0)addi R1, R1, 1st 0(R0) R

y^ ; }

st 0(R0), R1halt

5.2 Salvar l’estat del processador^ 1.^

Estat del processador:Q á

i^

ó^

d?

^ Q

uán i a ón es guarda?

^ L’

Estat del processador

són els registres

^ Registres Ri Registres Fi^ Registres Ri, Registres Fi

^ Per què es guarda?

^ Qui crida a la subrutina pot necessitar els valors antics dels

p

registres

^ Es guardan tots els registres?

No^

només

els^

q e^

es^

olen

preser ar

els^

se s

alors

^ No

, només els que es volen preservar els seus valors

^ Ón guardem els valores antics?

^ Reservem memòria per a guardar

-los? Quanta?

^ Reservem memòria per a guardar los? Quanta? NO, els guardem a la pila

2.^ Exemple de Salvar l’Estat2.^ Exemple de Salvar l Estat

5.2 Salvar l’estat del processador^ Exemple de subrutina:^ C^ int^ x y=5;

SISA-Fmovxay:

$movei R4, x

int x, y=5;movxay (){

y = x;

y^ $movei R3, yld R4, 0(R4)st 0(R3), R

y = x; } main(){

jmp R main:

movi R1, 4$movei

R3 , x( )

{

x=4;movxay(); x++;

st 0( R

), R $movei R6, movxayJAL R6, R6 ld^ R

0(R3)

Què hi ha aR3?

x^ ; }^

ld R1,

0(R

) addi R1, R1, 1st 0(R3), R1HALT

Què hi hauriad’haver?

HALT

5.2 Salvar l’estat del processador Exemple de subrutina:

SISA-Fmovxay:

$movei R4, x$^

i R

Pensar en com es fan els pop i

$movei R3, yld R4, 0(R4)st 0(R3), R4 j^

R

p p

push. Ordre dels pops invers a

l’ordre dels push.

jmp R main:

movi R1, 4$movei

R3 , x st 0( R

) R st 0( R

), R push R

;salvem l’Estat

$movei R6, movxayJAL R6 R6JAL R6, R6pop R

;restaurem

ld R1,

0(R3) addi^

R1 R1 1 addi^

R1, R1, 1 st 0(R3), R1HALT

5.3 Retornar el valor ^ Les nostres subrutines poden tornar dades defi^

d

fins a 1 word  Cóm ho tornarem en Ensamblador SISA-F?^ ^ Mitjançant Memòria?^ ^ Mitjançant la Pila?

^ Més flexible, però més lent

^ Mitjançant Registre?

^ Cóm ho fa el compilador de C

^ és molt més ràpid

^ R0 si no és un float^ R0, si no és un float ^ F0, si és un float