CORSO DI INFORMATICA 2 POLITECNICO DI MILANO

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1 prof. Luc reveglieri mggio 00 prof. Luc reveglieri mggio 00 ORSO I INFORMTI POLITENIO I MILNO MTERILE ITTIO I SUPPORTO TRUIONE I ESPRESSIONI RITMETIHE E LOGIHE LINGUGGIO I LTO LIVELLO -NSI LINGUGGIO MHIN MOTOROL 8000 VERSIONE RIOTT cur di prof. LU REVEGLIERI Politecnico di Milno MILNO, mggio 00 il mterile f mpio riferimento concetti metodi ed esempi contenuti nel testo Introduzione ll rchitettur dei lcoltori Hmcher, cky, Vrnesic McGrw-Hill, 00 OME LOLRE LE ESPRESSIONI Questo documento h lo scopo di illustrre un lgoritmo semplice m efficce per trdurre un espressione ritmetic o logic espress nel formlismo del linguggio -NSI, ed eventulmente contenente funzioni, in linguggio mcchin M8000 versione ridott. L lgoritmo è fcile e di clcolo rpido, un volt compreso, e h le crtteristiche seguenti: Trduce espressioni ritmetiche o logiche, nche contenenti funzioni, in linguggio mcchin versione ridott di M8000. Si s sul modello di clcolo dell espressione nei istri del processore. Se l espressione contiene funzioni, prevede l gestione del pssggio dei prmetri e dell restituzione del risultto nei due modi lterntivi seguenti: o nei istri o sull pil L lgoritmo si s sull rppresentzione d lero dell espressione e sull successiv numerzione dei nodi dell lero. L lgoritmo si prest fcili generlizzzioni e ottimizzzioni. Il documento presuppone l conoscenz del linguggio mcchin (vedi liro Introduzione ll rchitettur dei lcoltori, Hmcher, cky, Vrnesic, McGrwHill, 00) e dell logic e del funzionmento del sottoprogrmm (in linguggio mcchin, vedi liro). LINEE ESSENILI ELL LGORITMO t l espressione in, trccine l lero sintttico puro, servendosi dell elenco degli elementi strutturli, che comprendono nche il cricmento, l memorizzzione, l impilmento e lo spilmento di iili e prmetri. F il periplo ntiorrio dell lero e ordinne i nodi secondo l numerzione dett in ordine posticipto. opri l lero con le emrici (o tegole) pproprite, corrispondenti lle istruzioni mcchin del linguggio M8000 versione ridott (lcune emrici possono corrispondere due o più istruzioni in serie). ssegn lle istruzioni mcchin i istri del processore, numerndoli progressivmente nello stesso ordine di visit dei nodi, m rispettndo i vincoli dti dlle etichette delle emrici. Se si usno i prmetri pssti in pil, numer nche quelli rispettndo i vincoli. Scrivi il progrmm in linguggio mcchin corrispondente ll espressione percorrendo l lero nell ordine posticipto dei nodi e trscrivendo ciscun emrice sull istruzione corrispondente (o sull sequenz di istruzioni corrispondenti). Nel seguito l lgoritmo verrà illustrto trmite esempi. Per comodità si fà sempre riferimento espressioni che lvorno su iili e nti di tipo intero, e che clcolno un vlore intero, sempre intesi it. prof. Luc reveglieri pp. / Espressioni - INTROUIONE pp. /

2 prof. Luc reveglieri mggio 00 LERO SINTTTIO PURO ELEMENTI STRUTTURLI prof. Luc reveglieri mggio 00 ESPRESSIONE ON SSEGNMENTO,,, sono iili intere e stnno in memori = ( ()) ( ) LERO SINTTTIO PURO (con terminologi) memorizzzione (store) cricmento (lod) impilmento (push) nodo rdice pdre spilmento (pop) copi tr istri (move) ddizione (dd) nodo interno lto figlio sx figlio dx sottrzione (su - meno inrio) f moltipliczione (mul) f inversione di segno (neg - meno unrio) f nodo fogli funzione unri f () funzione inri f (, ) funzione ternri f (,, ) IEM PER LE OPERIONI LOGIHE E I SORRIMENTO-ROTIONE IEM PER LE OPERIONI LOGIHE E I SORRIMENTO-ROTIONE Espressioni LERO SINTTTIO pp. / Espressioni LERO SINTTTIO pp. /

3 prof. Luc reveglieri mggio 00 LERO SINTTTIO ORINTO (con ordinmento sinistro posticipto derivto dl periplo ntiorrio) Regol di periplo ntiorrio Serve per numerre i nodi interni dell lero e l rdice, m non le foglie. Funzion così: percorri l lero prtendo dll rdice e ndndo verso le foglie; ogni iforczione prendi l mno sinistr se non l hi già pres, ltrimenti prendi l mno destr, se hi già pres nche quest risli l nodo pdre; rrivndo un fogli torn indietro; qundo pssi d un nodo interno per non tornrvi mi più numerlo progressivmente (si prte d ); numer l rdice per ultim uscendo dll lero. Not ene: generlizz nel modo ovvio se ci sono nodi di grdo tre (cioè con tre figli) o superiore. prof. Luc reveglieri mggio 00 LE EMRII E L LORO ORRISPONEN ON LE ISTRUIONI MHIN EMRIE o tegol Romn (ltino EMRIX, gen. EMRIIS) (inglese TILE, cioè tegol ) (tegol Romn in cotto, form di trpezio olre, con i lti oliqui rilzti) EMRII I ISTRUIONE istruzioni di trsferimento memori e inizilizzzione formto inrio entr periplo ntiorrio 0 esci MOVE,! [] oppure (se primo rgomento nte) metti il numero progressivo qundo sti per lscire il nodo per non tornrci mi più MOVE #,! 8 7 MOVE,! [] metti il numero progressivo qundo sti per lscire il nodo per non tornrci mi più Regol dell mno destr (o del cieco nel lirinto). L lero è un lirinto, i lti sono cunicoli, i nodi interni prosecuzioni o iforczioni, le foglie srrmenti (cunicolo cieco), l rdice l ingresso e l uscit; il cieco entr nel lirinto dll rdice e cmmin tenendo sempre l mno destr derente ll prete più vicin; non si volt mi indietro slvo qundo il cunicolo è srrto; qundo pss d un nodo per non tornrvi mi più lo numer progressivmente. Si generlizz senz difficoltà nche nodi di grdo tre o superiore. MOVE, istruzioni di copi istro e inizilizzzione formto inrio! [] oppure (se primo rgomento nte) MOVE #,! IEM PER LE OPERIONI LOGIHE E I SORRIMENTO-ROTIONE Espressioni EMRITUR pp. / Espressioni EMRITUR pp. /

4 prof. Luc reveglieri mggio 00 prof. Luc reveglieri mggio 00 EMRII I ISTRUIONE istruzioni ritmetico-logiche formto inrio emrice commuttiv (ddizione è comm.),! [] [] oppure (se primo ddendo nte) I #,! [] EMRII I ISTRUIONE chimte routine pssggio prmetri (in e out) nei istri SR ROUTINE_F (l routine F si spett tre prmetri in ingresso,, c; restituisce un risultto sovrscrivendo il prmetro ) f c SU,! [] [] oppure (se sottrendo nte) SUI #,! [] SR ROUTINE_G (l routine G si spett un prmetro in ingresso, e restituisce un risultto sovrscrivendo il prmetro ) g MULS,! [] [] oppure (se primo fttore nte) MULS #,! [] NEG! [] emrice commuttiv (moltipliczione è comm.) istruzioni ritmetico-logiche formto unrio IEM PER LE OPERIONI LOGIHE E I SORRIMENTO-ROTIONE EMRII chimte routine pssggio prmetri (in e out) sull cim dell pil emrice che gener istruzioni in serie! SR ROUTINE_F (l routine F si spett tre prmetri in ingresso in pil,, c; restituisce un pil risultto sull pil sovrscrivendo il prmetro ; in prtic,, c sono spizzmenti positivi riferiti l istro FP) #spi, SP (ss pil ndonndo i prmetri e c, e lscindo solo il prmetro che l routine F vrà già sovrscritto con il risultto d restituire; spi è uno spizzmento pri ll somm delle dimensioni in yte dei prmetri e c) pil f pil pil c SR ROUTINE_G (l routine G si spett un prmetro in ingresso in pil ; restituisce un risultto sull pil sovrscrivendo il prmetro ; in prtic è uno spizzmento positivo riferito l istro FP; not ene: differenz dell chimt ll routine F qui non occorre ssre l pil, gicché il prmetro è unico) pil g pil Espressioni EMRITUR pp. 7 / Espressioni EMRITUR pp. 8 /

5 prof. Luc reveglieri mggio 00 MOVE, (SP)! SP [SP]! [SP] [] oppure (se primo rg. nte) EMRII I ISTRUIONE impilmento e spilmento memori e istro pil prof. Luc reveglieri mggio 00 ESEMPIO LOLO NEI REGISTRI SEN FUNIONI = ( ()) ( ) LERO SINTTTIO PURO ORINTO MOVE #, (SP)! SP [SP]! [SP] oppure (se primo rg. iile) MOVE, (SP)! SP [SP]! [SP] [] 0 MOVE (SP),! [[SP]]! SP [SP] oppure (se secondo rg.istro) 8 MOVE (SP),! [[SP]]! SP [SP] pil 7 ti it. Scrivi MOVE.L,.L, ecc, per lvorre con dti d it. E OR TUTTO È PRONTO PER GLI ESEMPI Espressioni EMRITUR pp. / Espressioni ESEMPIO pp. 0 /

6 prof. Luc reveglieri mggio 00 prof. Luc reveglieri mggio 00 OVE STNNO LE VRIE PRTI EL LOLO nei istri in memori incorporto nell istruzione EMRITUR (inglese TILING, cioè ricoprimento (con tegole) ) (sistem Romno trdizionle: emrici ffincti e copertur con emrice rovescito) vedi nche l TESTUGGINE EMRIT (ERETMOHELYS IMRIT) (così dett per l sovrpposizione delle pistre del crpce) (vive nei mri tropicli, è rr nel Mediterrneo) (l testuggine comune nel Mediterrneo è l RETT) e l LERO EMRITO 0 8 in memori 7 ssegn i istri visitndo l lero secondo il periplo ntiorrio, m rispett i vincoli dti dlle etichette dei istri. Espressioni ESEMPIO pp. / Espressioni ESEMPIO pp. /

7 prof. Luc reveglieri mggio 00 PROGRMM IN LINGUGGIO M8000 VERSIONE RIOTT MOVE, # cric MOVE, # cric NEG # clcol, # clcol ( ()) MOVE, # cric MOVE, # cric 7 SU, # clcol ( ) 8 MULS, # clcol ( ()) ( ) I #, # clcol ( ()) ( ) 0 MOVE, # memorizz prof. Luc reveglieri mggio 00 ESEMPIO LOLO NEI REGISTRI ON FUNIONI E PSSGGIO EI PRMETRI NEI REGISTRI = ( f(,, )) E g(f) LERO SINTTTIO (con ordinmento posticipto) (us ol del periplo ntiorrio) nei istri Tutto it; us il segnle.l per lvorre con dti d it. 8 g 7 0 f E F in memori Fà il periplo ntiorrio dell lero e pplic i numeri progressivi,,. Espressioni ESEMPIO pp. / Espressioni ESEMPIO pp. /

8 prof. Luc reveglieri mggio 00 prof. Luc reveglieri mggio 00 LERO EMRITO PSSGGIO PRMETRI NEI REGISTRI 8 g PROGRMM IN LINGUGGIO M8000 VERSIONE RIOTT MOVE, # cric MOVE, # cric MOVE, # cric MOVE, # cric SR ROUTINE_F # clcol f, # us risultto di f 7 MOVE E, # cric E 8 MULS, # clcol MOVE F, # cric F 0 NEG # rgomento per g SR ROUTINE_G # clcol g, # us risultto di g MOVE, # memorizz f 7 E 0 L ROUTINE_G trov i suoi prmetri, e in ingresso nei istri, e, lsci il risultto d restituire nel istro e us per i clcoli interni i istri lsciti lieri dll espressione, vle dire 7 e 0 (o se non ce ne sono stnz li slv in pil prim di riusrli e li ripristin ll fine). F Idem per l ROUTINE_G, con un solo prmetro. Sono mmesse nche funzioni senz prmetri. Tutto it; us il segnle.l per lvorre con dti d it. Espressioni ESEMPIO pp. / Espressioni ESEMPIO pp. /

9 prof. Luc reveglieri mggio 00 ESEMPIO LOLO NEI REGISTRI ON FUNIONI E PSSGGIO EI PRMETRI IN PIL prof. Luc reveglieri mggio 00 LERO EMRITO PSSGGIO PRMETRI IN PIL = ( f(,, )) E g(f) LERO SINTTTIO (con ordinmento posticipto) (us ol del periplo ntiorrio) nei istri 7 8 g 7 pil g E 8 E pil sull pil in memori f 0 F pil f π pil pil pil Fà il periplo ntiorrio dell lero e pplic i numeri progressivi,,. Si suppone che le funzioni f e g svolgno i loro clcoli interni nei istri, m vogliono i prmetri in ingresso sull pil, e lscino sull pil il vlore restituito. Not ene: è indispensile spere già come si strutturt e come si usi l re di ttivzione di sottoprogrmm (vedi liro). F 0 Espressioni ESEMPIO pp. 7 / Espressioni ESEMPIO pp. 8 /

10 prof. Luc reveglieri mggio 00 PROGRMM IN LINGUGGIO M8000 VERSIONE RIOTT MOVE, # cric MOVE, (SP) # impil MOVE, (SP) # impil MOVE, (SP) # impil SR ROUTINE_F # clcol f #, SP # tti pil ndonndo e MOVE (SP), # spil risultto (f lo h sovrscritto ) 7, # clcol ddizione 8 MOVE E, # cric E MULS, # clcol moltipliczione 0 MOVE F, # cric F NEG # clcol inversione di segno MOVE, (SP) # impil F SR ROUTINE_G # clcol g MOVE (SP), # spil risultto (g lo h sovrscritto F), # clcol ddizione MOVE, # memorizz L emrice numero gener un coppi di istruzioni mcchin! L ROUTINE_F h tre prmetri interi ( it, yte) in ingresso pssti per vlore in pil, restituisce un intero ( it, yte) sull pil e svolge I suoi clcoli interni usndo i istri non usti dll espressione (o se non ce ne sono stnz li slv in pil prim di riusrli e li ripristin ll fine). L routine legge i prmetri in ingresso trmite istruzioni del tipo: MOVE (FP), x # per MOVE (FP), x # per MOVE (FP), x # per con spizzmento positivo rispetto l istro FP, come si legge nel liro, usndo istri lieri x. L routine sovrscrive l prmetro il vlore d restituire trmite un istruzione del tipo: MOVE x, (FP) # per return Idem per ROUTINE_G, m con un solo prmetro Non sono mmesse funzioni senz prmetro (si dà loro un prmetro fittizio). Se si vuole lvorre it ( yte), st pplicre il segnle di dimensione.l i codici mnemonici (se 8 it, il segnle.); nturlmente gli spizzmenti rddoppino di vlore (dimezzno se 8 it). Espressioni ESEMPIO pp. /