En esta clase se trabaja el concepto de PILA del procesador y su relación con el llamado a subrutinas. Se explican los tipos de pasaje de parámetro en bajo y nivel y se desarrolla el pasaje de parámetros por valor y por referencia vía registro.Facultad de Informátic

Gallo, Silvana Lis

González, Alejandro Héctor

Servicio de Difusión de la Creación Intelectual

Pila del procesador ySubrutinasMÓDULO ASSEMBLER1Programación II Autores:Alejandro Héctor GonzalezSilvana Lis GalloJunio 2021Este trabajo tiene licencia CC BY-NC 2.5 ARRESUMENEn esta clase se trabaja el concepto de PILA del procesador y su relación con el llamado a subrutinasSe explican los tipos de pasaje de parámetro en bajo y nivel y se desarrolla el pasaje de parámetros por valor y por referencia vía registroPalabras clavepila, subrutina, pasaje de parámetros, registrosPila - Características⬡ Cuando nos referimos a “pila”, nos referimos a un segmento de memoria donde se implementa una estructura LIFO (Last Input First Output), donde el último  elemento en entrar es el primero en salir.⬡ La pila se implementa sobre la misma memoria que la del programa.⬡ Los elementos apilados tienen 16 bits (ni mas, ni menos).Pila - Características⬡ Cuenta con un registro de 16 bits para implementar la pila. Se denomina SP (Stack Pointer  o Puntero de Pila)  y apunta siempre al último elemento apilado.⬡ Tiene 2 operaciones: Push (Apilar) y Pop (Desapilar)4000h Dirección inicial de SPPila - MemoriaÁrea para vectores de interrupciónÁrea para datos y programasÁrea para pilaÁrea para Monitor (Sistema Operativo)01023 (03FF h)65535 (FFFF h)¿límite?  No debe alcanzar el área de datos o instrucciones del programaDirección de crecimiento de la pilaDirección de crecimiento del programaPila del MSX 88 – Operaciones⬡ Operaciones de pila (seudo-código): ∙ Push {registro 16 bits}:∙ SP 🡨 SP – 2∙ [SP] 🡨 {Reg. 16 bits}∙ Pop {registro de 16 bits}:∙ {Reg. 16 bits} 🡨 [SP]∙ SP 🡨 SP + 245h23h????45h23h65h12hPush AXPop CXAX1265hCX??12h65h12h65hSPSPPila del MSX 88 – Operaciones⬡ Ejempos:PUSH AX  POP BXPUSH CLPOP MiVar         No se puede, no compila!!!!, ¿Porqué?Es una dirección de memoria!!CL es de 8 bits NO!Ejemplo de PUSH y POPMemoria de Datos1000 551001 331002 441003 22datosPila3FFC 443FFD 223FFE 553FFF 33Contenido de AX apiladoContenido de CX apiladoEstado final de AXCX22 4433 55          org    1000hdatos db      55h,33h, 44h, 22h          org    2000h          mov   BX,1000h          mov   AX, [BX]          push  AX          mov   BX, 1002h          mov   CX, [BX]          push  CX          pop    AX          pop    CX          hlt          enddatosdatosdatosSubrutinas9Subrutinas - Ventajas⬡ Evitan la repetición de código.⬡ Facilitan la reutilización de código.⬡ Permiten modularizar las soluciones de los programas.⬡ Facilitan la lectura y comprensión del programa porque ocultan los detalles de implementación.⬡ Limita la posibilidad de cometer errores.⬡ Permite independencia de variables si se utilizan parámetros.Subrutinas - Instrucciones⬡ Como invocar a una subrutina (seudo-código):∙ CALL {Dir. Subrutina}∙ SP 🡨 SP – 2∙ [SP] 🡨 {Dir. Retorno = instr. Sig. al CALL}∙ IP 🡨 {Dir. Subrutina}⬡ Como regresar de una subrutina (seudo-código):∙ RET∙ IP 🡨 [SP]∙ SP 🡨 SP + 2       Pone en la pilala dirección de retorno       Asigna dirección de retorno a IP       Desapila       Asigna dir. rutina a IPMuy importante recordar el movimiento de la pila y el SP para el pasaje de parámetrosSubrutinas - EjemploORG 3000HMI_SUMA:    ADD BX, AXRETOTRA_RUTINA: ..... ORG 2000H ; prog principalMOV AX, 5MOV BX, 10CALL MI_SUMA  ... ; esta es la dirección de retornoMEM2000h2003h2006h2009hAl ejecutar CALL se asigna:   IP     = 3000h   [SP] = 2009hSubrutina para sumarEjemplo con subrutina                  org    1000h dato          db      55h                  org    3000hsubrutina:   neg    AX                  ret                  org    2000h                  mov   BX, 1212h                  mov   AX, dato    call subrutina                  push  AX                  pop   BX                   hlt                  endProbar en VonSim¿Qué valor final queda en AX y porque?¿Qué valor final queda en BX y porqué?Subrutinas y Pasaje de parámetros14Subrutinas - Parámetros⬡ Los parámetros nos permiten intercambiar datos con subrutinas.⬡ Ofrecen independencia entre las variables del programa y las subrutinas. En otras palabras las subrutinas no quedan ligadas a variables del programa.⬡ Existen dos clasificaciones  (superpuestas) del pasaje de parámetros:1) Por valor y por referencia.2) Por registro o por pila.Subrutinas - ParámetrosPor Registro y Valor• Tamaño:  8 o 16 bits• Pasaje: cargar registros, llamar subrutina.• Uso: usar directamente desde la subrutina los registros para acceder a los valores.• Ejemplo: MOV AL, MiVar1CALL Subrutina...Subrutina: ADD AL, 1…RETSubrutinas - ParámetrosPor Registro y Referencia∙ Tamaño:  solo 16 bits (tamaño de una dirección de memoria)∙ Pasaje: cargar registros usando OFFSET, llamar subrutina.∙ Uso: desde la subrutina direccionar indirectamente con BX para acceder a los valores.∙ Ejemplo: MOV AX, OFFSET MiVar1CALL Subrutina...Subrutina: MOV BX, AXOR [BX], CX; cambia la celda apuntada por BX…RETParámetros – EjemplosEscribir un programa que calcule el producto entre dos números sin signo almacenados en la memoria del microprocesador:⬡ Ejemplo 1) Llamando a una subrutina MUL para efectuar la operación, pasando los parámetros por valor desde el programa principal a través de registros⬡ Ejemplo 2) Llamando a una subrutina MUL, pasando los parámetros por referencia desde el programa principal a través de registros.Parámetros – Ejemplo 1- Parámetros por valor vía registros ORG 1000H ; Datos NUM1 DB 5H NUM2 DB 3H ; Instrucciones ; Subrutina MUL ; entrada AL y CL ; resultado en DX ORG 3000H MUL: MOV DX, 0       CMP AL, 0   JZ FIN   CMP CL, 0   JZ FIN   MOV AH, 0 LAZO: ADD DX, AX   DEC CL   JNZ LAZOFIN: RET ORG 2000H ; Programa MOV AL, NUM1 MOV CL, NUM2 CALL MUL HLT END• La multiplicación se resuelve haciendo sumas.• Se usa 16 bits (DX) porque el resultado puede no entrar en 8 bits (ej: 255 x 255 = 65535).• Esto es por si AL o CL son cero (el resultado es 0)•. Inicializo DX en cero por si la operación da 0•Es para que AX tenga un valor válido en 16 bits. Como no hay instrucciones que sumen registros de 16 bits con 8 bits.Parámetros – Ejemplo 2 - Parámetros por referencia  vía registros ; Mem. de datos ORG 1000H NUM1 DW 5H NUM2 DW 3H ; NUM1 y NUM2 > 0 ORG 3000H ; Subrutina MUL MUL : MOV DX, 0  LAZO: MOV BX, AX    ADD DX, [BX]     PUSH DX    MOV BX, CX     MOV DX, [BX]    DEC DX    MOV [BX], DX    POP DX    JNZ LAZO       RET  ORG 2000H ; Programa  MOV AX, OFFSET NUM1  MOV CX, OFFSET NUM2  CALL MUL  HLT  END; resultado de 16 bits en DX ; recupera direccion de NUM1 (1000H); recupera valor de NUM1 (5H) y suma a DX; guarda resultado parcial en pila; recupera direccion de NUM2 (1002H); recupera valor de NUM2 (3H, 2H, 1H); decrementa valor recuperado de NUM2; asigna NUM2 (queda modificado en memoria); recupera resultado desde la pila; flag Z=0 vuelve a L8. Nota Z se modificó en L13. L14 y L15 no modifican Z.

Pila del procesador y subrutinas : Módulo Assembler

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Pila del procesador y subrutinas : Módulo Assembler

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