Arquitetura de Computadores Ricardo de Sousa Britto Nível da Linguagem de Montagem

Introdução Tradução: Converte um programa fonte em um programa objeto Duas etapas: Geração de programa em linguagem alvo; Execução do programa. Dois tipos: Compilador e Montador Compilador: Linguagem fonte = Alto nível Montador: Linguagem fonte = representação simbólica da linguagem de montagem (Assembly)

Vantagens Código mais eficiente Algumas máquinas podem não ter um compilador Acesso direto aos recursos de nível ISA Uma linha de programa = Uma linha de programa objeto

Desvantagens Maior complexidade de programação Custo maior de desenvolvimento Código não portável

Formato de um comando em Assembly

Campos de uma instrução Assembly Label: Nome simbólico atribuído a um endereço. Operação: Abreviação simbólica do OPCODE. Ex: ADD = soma. Operando: especifica simbolicamente os endereços, registradores ou constantes. Comentários: Documenta o programa. Ignorado pelo montador.

Processo de montagem Montagem: tradução de programa fonte em programa objeto. Problema da referência futura: Desvios para posições representadas por símbolos ainda indefinidos Solução: Tradução em Dois passos

Passo 1 Analisa-se as instruções, até encontrar uma pseudo-instrução END. Usando uma tabela de códigos de operação, o montador constrói uma tabela de símbolos. Tabela de símbolos é utilizada no Passo 2 da montagem.

Tabela de Símbolos O contador de localização de instrução (ILC), zerado no início do passo 1, é incrementado do comprimento da instrução corrente. O ILC provê o endereço de execução da instrução montada. A tabela de símbolos é com base no ILC

Formato de uma entrada da TS

Passo 2 Gera o programa objeto. Produz a expansão binária da instrução a partir das tabelas. Produz informações necessárias ao procedimento de ligação. Gera mensagens de erro caso estes existam no programa fonte.

Ligação e Carga Programas podem ser constituídos de vários procedimentos. Todos os procedimentos devem ser ligados em um único programa a ser executado. O software que faz a ligação dos procedimentos é chamado de ligador. É produzido um único programa, o Módulo Absoluto de carga, a partir de vários módulos objetos

Ligação e Carga Módulos objetos são obtidos a partir da tradução dos vários procedimentos. Um software denominado carregador carrega o Módulo de carga na memória principal para posterior execução.

Ligação e Carga

Ligação e Carga O ligador une todos os modelos objetos em um único espaço de endereçamento. As referências a endereços devem ser atualizadas (Problema de realocação) Quando um procedimento A chama um B, o endereço absoluto de B só conhecido após a ligação (Problema da referência externa)

Tarefas do Ligador Construir uma tabela com todos os módulos objeto e seus respectivos comprimentos. Atribuir um endereço de carga. Adicionar uma constante de relocação ao endereço inicial de cada módulo. Encontrar todas as instruções que referenciam outros procedimentos e inserir nelas endereço absoluto dos mesmo

Módulos objeto

Módulo de carga

Funcionamento do Ligador A maioria dos ligadores requer 2 passos: Ler todos os módulos objeto, construir uma tabela de nomes e comprimentos de módulos e uma tabela global de símbolos internos e externos Ler os módulos objeto, relocá-los e ligá-los para formar um único módulo

Estrutura de um módulo objeto

Tabela de módulos objeto Comprimento Endereço A 400 100 B 600 500 C 1100 D 300 1600

Ligação Dinâmica Ligação de procedimentos compilados separadamente no momento em que esses são chamados pela primeira vez. Procedimentos raramente utilizados são ligados só se necessários. Melhor aproveitamento da memória virtual.