第10章 机器语言程序设计

第十章机器语言程序设计,结构化程序设计,三种基本结构：顺序，选择和循环,待分解的任务,(a),（b）,（c）,A,生成条件指令,A,B2,条件分支指令,子任务2,C2,子任务1,D2,（d）,A,B3,子任务,D3,J指令,条件分支指令,J指令,生成条件指令,选择,利用一组指令序列生成条件，将某个寄存器设置为零或非零由地址B2中的“条件分支指令”测试该寄存器如果条件为真，PC被设置为地址C2+4，子任务1被执行条件分支指令中的立即数对应于子任务2的指令数目加1后再乘以4如果条件为假，PC：B2+4，子任务2被执行子任务2终止于一个无条件跳转指令，PC被无条件转移到地址D2+4中J指令中的立即数对应了子任务1的指令数目乘以4,循环,利用一组指令序列生成条件，将某个寄存器设置为零或非零由地址B3中的“条件分支指令”测试该寄存器当条件为真时，PC被设置为地址D3+4条件分支指令中的立即数对应于子任务的指令数目加1后再乘以4如果条件为假，PC：B3+4，子任务被执行子任务结束于地址D3中的无条件跳转指令，PC被设置为A问题：J指令中的立即数应为多少？,示例：文档加密,根据键盘输入的数值n（0到9之间的整数），对文档进行加密加密算法：如果文档中的字符ASCII码值大于“126-n”，那么，将该字符减去“94-n”，并替换原来的字符；而其他字符则加上n，进行替换；最后在显示器上显示字符“Y”，表示加密结束。假设文档中的字符ASCII码值在33126范围内。,系统分解过程,分解为由4个子任务组成的顺序结构初始化：得到数值n，将指针指向被检查文档中第一个字符的地址，然后从被检查文档中提取第一个字符。,开始,A,输入一个字符。,扫描文档，进行加密。,结束,在显示器上显示“Y”。,C,D,初始化。,B,分解C,循环结构：只要该文档还有字符需要加密文档结束，标志为EOT（传输结束，ASCII码为00000100）,(a),(b),开始,A,输入一个字符。,扫描文档，进行加密。,结束,在显示器上显示“Y”。,C,D,初始化。,B,开始,结束,A,输入一个字符。,初始化：将进行加密任务所需的所有单元放置初值。得到整数值n；设置指向被扫描的文档的第一个单元的指针；获取文档的第一个字符。,B,C,结束？,是,否,C1,检测字符，如果字符大于126-n，则字符减94-n，否则字符加n。并替换。,在显示器上显示结果。,D,分解C1,两个顺序的子任务C2和C3,是,否,检测字符，如果字符大于126-n，则字符减94-n，否则字符加n。,C2,字符替换，获取下一个字符。,C3,C1,结束？(R1?=EOT),结束？(R1?=EOT),结束,D,R1MR3,R3R3+1,MR3R1,R1R1+R4,R1R1-94+R4,R1126-R4?,否,是,是,否,C3,C2,输出,输出准备R4x59,A,B,开始,R4从键盘输入的字符。,R4R4-x30R3x10000000R1MR3,使用选择结构代替C2,调试,与C语言程序类似不同：跟踪的是指令序列的执行，以及每条指令执行后得到的结果跟踪程序从大的子任务开始，当某个子任务执行后得到的结果与预期的结果不同时，下一步就是跟踪构成该子任务的更小的子任务。这个过程逐步进行，直到找出错误出现的原因。,调试操作,与C语言的源水平调试器不同从机器指令集结构水平上，完成一些基本的交互式调试与C语言的源水平调试器类似模拟器也提供了断点、观察点、单步和显示值等功能，包括：在存储器和寄存器中设置值顺序地执行一个程序中的指令能够按照期望停止执行在程序中的任何地方，检查存储器和寄存器中的内容,使用加法指令实现乘法运算,将分别来自于R4和R5的两个正数做乘法运算,1、使用“设置值”命令，在R4中设置10，R5中为3；2、通过单步调试，跟踪程序；3、使用断点跟踪程序。,跟踪结果,更正,把x4000000Cx4000000F存储的指令替换为或删除x40000010x40000013行的指令，将x4000000Cx4000000F行的指令改为：,测试,可以计算所有整数乘法的程序？使用-6和3，4和-12，-5和-7做初始值使用这些测试集存在一个问题：忽略了最重要的初始值0要点：对于一个可以运行的程序，它必须能对所有的值运行好的测试：用那些不寻常的值进行初始化，那是程序员可能没有考虑的值。这些值通常被称为“极端状况”,判断一段连续的存储单元内是否包含一个5,检查从地址x30000000开始存储的10个整数中是否包含5，只要有1个5，就把R1设置为1，如果一个5都没有则使R1为0。,使用如下样本数据：1，2，3，0，5，6，7，8，9，10，运行这个程序，程序结束时R1等于0,找到一个字中的第一个“1”,检查一个存储于x30000000x30000003中的整数，