Λύσεις 1 ης Ενδιάμεσης Εξέτασης στο ΗΜΥ213

Transcript

1 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών (ΗΜΜΥ) Λύσεις 1 ης Ενδιάμεσης Εξέτασης στο ΗΜΥ213 Χειμερινό Εξάμηνο, 2012 Διδάσκων: Γιώργος Ζάγγουλος Ημερομηνία εξέτασης: 09/02/ Δίνονται τα περιεχόμενα των καταχωρητών ως ακολούθως: $t6 = 0x1Β00F0Α1, $t7 = 0x0Β23706Ε. Εξηγήστε την εντολή andi $t6, $t7, 0xC5 και υπολογίστε τα περιεχόμενα του καταχωρητή στον οποίο θα αποθηκευτεί το αποτέλεσμα. Το περιεχόμενο του $t7 θα γίνει AND με την τιμή 0xC5 και το αποτέλεσμα θα πάει στον $t6. 0B E C5 AND AND ?? $t7 = 0x Εξηγήστε την εντολή xor $t3, $t4, $t5 και υπολογίστε τα περιεχόμενα του καταχωρητή στον οποίο θα αποθηκευτεί το αποτέλεσμα. Δίνονται τα αρχικά περιεχόμενα των καταχωρητών ως ακολούθως: $t3 = 0x00F600Α0, $t4 = 0x7897Β800, $t5 = 0x Α Το περιεχόμενο του $t4 θα γίνει XOR με τo περιεχόμενο του $t5 και το αποτέλεσμα θα πάει στον $t B Α XOR XOR ?? 0A $t3 = 0x7897C00A 3. Εξηγήστε την εντολή div $t5, $t4 εάν τα περιεχόμενα των καταχωρητών πριν την εκτέλεση της είναι ως ακολούθως: $t4 = 0x και $t5 = 0x C. Ποιο θα είναι το αποτέλεσμα (και το υπόλοιπο) και που θα αποθηκευτεί; (Δώστε συγκεκριμένες τιμές.) Το περιεχόμενο του $t5 θα διαιρεθεί με τo περιεχόμενο του $t4 και το αποτέλεσμα θα πάει στον καταχωρητή lo ενώ το υπόλοιπο από την διαίρεση στον καταχωρητή hi. 0x1C/0x3 = 28/3 = 9 και υπόλοιπο 1 lo = 9, hi = 1 4. Γράψτε τις εντολές με τις οποίες μπορείτε να ανιχνεύσετε την τιμή του δυαδικού ψηφίου στη θέση 5 της θέσης μνήμης 0x εάν το λιγότερο σημαντικό ψηφίο βρίσκεται στη θέση 0. lb $t1, 0x andi $t1, $t1, 0x20 beqz $t1, was_zero 5. Ποιο θα είναι το περιεχόμενο του καταχωρητή αποτελέσματος μετά την εκτέλεση της εντολής sll $t5, $t4, 16 εάν τα περιεχόμενα στους καταχωρητές πριν την εκτέλεση είναι: $t4 = 0x03706Β2Ε και $t5 = 0x00F0Α012; O $t4 << 16 μπιτς αριστερά και το αποτέλεσμα θα πάει στον $t5. $t5= 0x6Β2Ε0000 1

2 6. Δίνονται οι ακόλουθες εντολές:.data input:.byte 20, 25, 30, 49, 3, 56.text main: li $t3, 0 lb $t5, input +2($t3) Δώστε το περιεχόμενο του $t5 (ως 32 μπιτ) μετά την εκτέλεση των πιο πάνω εντολών. Το περιεχόμενο του $t5 θα γίνει ίσο με τον αριθμό της λίστας input που βρίσκεται στη θέση μνήμης input = input + 2. Άρα, $t5 = 30 = 0x1E = Εξηγήστε σε τι χρησιμεύει ο $pc και περιγράψτε τη λειτουργία του κατά τη ροή ενός προγράμματος. O καταχωρητής $PC είναι ο μετρητής προγράμματος. Δείχνει πάντοτε στην θέση όπου είναι αποθηκευμένο το πρώτο byte (LSB) της επόμενης εντολής προς εκτέλεση. Μετά από κάθε προσκόμιση εντολής στην κεντρική μονάδα επεξεργασίας ο $PC αυξάνει αρχικά πάντοτε +4 λόγω του ότι οι εντολές στον ΜΙΠΣ-32 χρειάζονται 4 θέσεις μνήμης για να αποθηκευτούν. 8. Δίνονται τα περιεχόμενα των καταχωρητών και της μνήμης ως ακολούθως: $t0 = 0x $t1=0xαβ $t2=0xαβcdef01 0x : 0x8A 0x : 0x65 0x : 0x21 0x : 0x3Β Δείξτε τι θα αλλάξει μετά από κάθε εντολή αν η κάθε εντολή εκτελείται ανεξάρτητα: (15 μονάδες) lb $t3, 0x li $t4, 0x la $t8, 0x lw $t5, ($t0) sb $t0, 5($t1) sw $t1, 0x move $t2, $t1 $t3 = 0x3B $t4 = 0x $t8 = 0x $t5 = 0x3B21658A Memory address: 0xAB01234A = 0x00 Memory address: 0x /3/4/5 = 0x AB $t2 = 0xAB

3 9. Πόσα και ποια είναι τα ορίσματα στην πιο κάτω εντολή (γραμμένη στο terminal σε Linux); Εξηγήστε που θα βρείτε την αρχική διεύθυνση του 2ου ορίσματος της πιο κάτω εντολής; Δώστε τις απαραίτητες εντολές με τις οποίες ο προγραμματιστής μπορεί να ελέγξει αν έχει δοθεί ο σωστός αριθμός ορισμάτων και στη συνέχεια να φορτώσει το 1 ο byte του δεύτερου ορίσματος στον $t1, το 2 ο byte του 2 ου ορίσματος στον $t2 και το 3 ο byte του 2 ου ορίσματος στον $t3. Απαντήστε στα πιο πάνω αν η εντολή στο terminal είναι: spim file week5.s (15 μονάδες) Τα ορίσματα στην εντολή spim file week5.s είναι 3. 1) το όνομα του αρχείου «week5.s» 2) το 365 (ως 3 χαρακτήρες ascii 0x35, 0x36 και 0x33) 3) το 472 (ως 3 χαρακτήρες ascii 0x34, 0x37 και 0x32) Η αρχική διεύθυνση του 2 ου ορίσματος βρίσκεται αποθηκευμένη σε 4 συνεχόμενες θέσεις μνήμης των οποίων η πρώτη είναι αποθηκευμένη στις θέσεις που δείχνει ο καταχωρητής α1+4, α1+5, α1+6 και α1+7. Με την εντολή lw $t0, 4($a1), o $t0 παίρνει την αρχική διεύθυνση του 2 ου ορίσματος. 1. bne $a0, 3, lathos_orismata # αν το πλήθος των ορισμάτων δεν είναι 3, τότε έγινε λάθος 2. lw $t0, 4($a1), 3. lb $t1, 0($t0) 4. lb $t2, 1($t0) 5. lb $t3, 2($t0) lathos_orisma : 10. Γράψτε ένα μικρό πρόγραμμα με το οποίο μπορείτε να αφαιρέσετε το περιεχόμενο της θέσης μνήμης 0x από το περιεχόμενο της θέσης μνήμης 0x Α και αυτό της 0x από αυτό που βρίσκεται στην διεύθυνση 0x Β. Τα 2 αποτελέσματα πρέπει να αποθηκευτούν στις θέσεις μνήμης 0x και 0x αντίστοιχα. Η υλοποίηση πρέπει να γίνει με βρόχο επανάληψης (για τις 2 αφαιρέσεις/αποθηκεύσεις) για να πάρετε όλες τις μονάδες. Χωρίς βρόχο, θα δοθούν 10/15 μονάδες αν είναι σωστός ο κώδικας σας. (15 μονάδες) 1. la $t0, 0x # memory pointer 2. li $t4, 0 # loop counter 3. next_sub: 4. beq $t4, 2, exit_sub # when $t4 = 2, exit loop 5. lb $t1, 10($t0) 6. lb $t2, ($t0) 7. sub $t3, $t1, $t2 8. sb $t3, 5($t0) 9. addi $t0, $t0, addi $t4, $t4, b next_sub 12. exit_sub: 3

4 13. Ένα πρόγραμμα αρχικά ανοίγει κάποιο αρχείο (text file) και αποθηκεύει το περιεχόμενο του στη μνήμη αρχίζοντας από την διεύθυνση με ετικέτα characters (προς τα κάτω με -1). Μετά την αποθήκευση του στη μνήμη, το αρχείο κλείνει με κλήση συστήματος 16. Καλείστε λοιπόν να γράψετε ένα πρόγραμμα με την χρήση βρόχου, το οποίο να μετατρέψει το περιεχόμενο του text file (που βρίσκεται τώρα στη μνήμη) σε ακέραιους αριθμούς και να αποθηκεύσει αυτούς τους αριθμούς σε μια λίστα η οποία έχει δηλωθεί ως arithmoi:.byte 0, 0, 0, 0, 0, 0. Προσοχή! Αν κάποιος αριθμός δεν μπορεί να αποθηκευτεί σωστά στη λίστα, τότε σε αυτή τη θέση (της λίστας arithmoi) θα παραμένει το 0 και θα τυπώνεται ανάλογο μήνυμα. Το περιεχόμενο του αρχείου είναι: 56/8/32/462/9/] (20 μονάδες) 1. la $t0, characters 2. la $t5, arithmoi 3. li $t1, li $t2, 0 5. atoi : 6. lb $t4, ($t0) 7. beq $t4, 47, save_number 8. beq $t4, 93, exit_atoi 9. sub $t4, $t4, 0x mul $t2, $t2, $t1 11. add $t2, $t2, $t4 12. addi $t0, $t0, b atoi 14. save_num : 15. bgt $t2, 255, num_error 16. sb $t2, ($t5) 17. b skip_error 18. num_error : 19. li $v0, la $a0, error1 21. syscall 22. skip_error : 23. addi $t5, $t5, addi $t0, $t0, li $t2, b atoi 27. exit_atoi : 4

5 5