第10章 機(jī)器語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)

第十章機(jī)器語(yǔ)言程序設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì),三種基本結(jié)構(gòu)：順序，選擇和循環(huán),待分解的任務(wù),(a),（b）,（c）,A,生成條件指令,A,B2,條件分支指令,子任務(wù)2,C2,子任務(wù)1,D2,（d）,A,B3,子任務(wù),D3,J指令,條件分支指令,J指令,生成條件指令,選擇,利用一組指令序列生成條件，將某個(gè)寄存器設(shè)置為零或非零由地址B2中的“條件分支指令”測(cè)試該寄存器如果條件為真，PC被設(shè)置為地址C2+4，子任務(wù)1被執(zhí)行條件分支指令中的立即數(shù)對(duì)應(yīng)于子任務(wù)2的指令數(shù)目加1后再乘以4如果條件為假，PC：B2+4，子任務(wù)2被執(zhí)行子任務(wù)2終止于一個(gè)無(wú)條件跳轉(zhuǎn)指令，PC被無(wú)條件轉(zhuǎn)移到地址D2+4中J指令中的立即數(shù)對(duì)應(yīng)了子任務(wù)1的指令數(shù)目乘以4,循環(huán),利用一組指令序列生成條件，將某個(gè)寄存器設(shè)置為零或非零由地址B3中的“條件分支指令”測(cè)試該寄存器當(dāng)條件為真時(shí)，PC被設(shè)置為地址D3+4條件分支指令中的立即數(shù)對(duì)應(yīng)于子任務(wù)的指令數(shù)目加1后再乘以4如果條件為假，PC：B3+4，子任務(wù)被執(zhí)行子任務(wù)結(jié)束于地址D3中的無(wú)條件跳轉(zhuǎn)指令，PC被設(shè)置為A問(wèn)題：J指令中的立即數(shù)應(yīng)為多少？,示例：文檔加密,根據(jù)鍵盤輸入的數(shù)值n（0到9之間的整數(shù)），對(duì)文檔進(jìn)行加密加密算法：如果文檔中的字符ASCII碼值大于“126-n”，那么，將該字符減去“94-n”，并替換原來(lái)的字符；而其他字符則加上n，進(jìn)行替換；最后在顯示器上顯示字符“Y”，表示加密結(jié)束。假設(shè)文檔中的字符ASCII碼值在33126范圍內(nèi)。,系統(tǒng)分解過(guò)程,分解為由4個(gè)子任務(wù)組成的順序結(jié)構(gòu)初始化：得到數(shù)值n，將指針指向被檢查文檔中第一個(gè)字符的地址，然后從被檢查文檔中提取第一個(gè)字符。,開始,A,輸入一個(gè)字符。,掃描文檔，進(jìn)行加密。,結(jié)束,在顯示器上顯示“Y”。,C,D,初始化。,B,分解C,循環(huán)結(jié)構(gòu)：只要該文檔還有字符需要加密文檔結(jié)束，標(biāo)志為EOT（傳輸結(jié)束，ASCII碼為00000100）,(a),(b),開始,A,輸入一個(gè)字符。,掃描文檔，進(jìn)行加密。,結(jié)束,在顯示器上顯示“Y”。,C,D,初始化。,B,開始,結(jié)束,A,輸入一個(gè)字符。,初始化：將進(jìn)行加密任務(wù)所需的所有單元放置初值。得到整數(shù)值n；設(shè)置指向被掃描的文檔的第一個(gè)單元的指針；獲取文檔的第一個(gè)字符。,B,C,結(jié)束？,是,否,C1,檢測(cè)字符，如果字符大于126-n，則字符減94-n，否則字符加n。并替換。,在顯示器上顯示結(jié)果。,D,分解C1,兩個(gè)順序的子任務(wù)C2和C3,是,否,檢測(cè)字符，如果字符大于126-n，則字符減94-n，否則字符加n。,C2,字符替換，獲取下一個(gè)字符。,C3,C1,結(jié)束？(R1?=EOT),結(jié)束？(R1?=EOT),結(jié)束,D,R1MR3,R3R3+1,MR3R1,R1R1+R4,R1R1-94+R4,R1126-R4?,否,是,是,否,C3,C2,輸出,輸出準(zhǔn)備R4x59,A,B,開始,R4從鍵盤輸入的字符。,R4R4-x30R3x10000000R1MR3,使用選擇結(jié)構(gòu)代替C2,調(diào)試,與C語(yǔ)言程序類似不同：跟蹤的是指令序列的執(zhí)行，以及每條指令執(zhí)行后得到的結(jié)果跟蹤程序從大的子任務(wù)開始，當(dāng)某個(gè)子任務(wù)執(zhí)行后得到的結(jié)果與預(yù)期的結(jié)果不同時(shí)，下一步就是跟蹤構(gòu)成該子任務(wù)的更小的子任務(wù)。這個(gè)過(guò)程逐步進(jìn)行，直到找出錯(cuò)誤出現(xiàn)的原因。,調(diào)試操作,與C語(yǔ)言的源水平調(diào)試器不同從機(jī)器指令集結(jié)構(gòu)水平上，完成一些基本的交互式調(diào)試與C語(yǔ)言的源水平調(diào)試器類似模擬器也提供了斷點(diǎn)、觀察點(diǎn)、單步和顯示值等功能，包括：在存儲(chǔ)器和寄存器中設(shè)置值順序地執(zhí)行一個(gè)程序中的指令能夠按照期望停止執(zhí)行在程序中的任何地方，檢查存儲(chǔ)器和寄存器中的內(nèi)容,使用加法指令實(shí)現(xiàn)乘法運(yùn)算,將分別來(lái)自于R4和R5的兩個(gè)正數(shù)做乘法運(yùn)算,1、使用“設(shè)置值”命令，在R4中設(shè)置10，R5中為3；2、通過(guò)單步調(diào)試，跟蹤程序；3、使用斷點(diǎn)跟蹤程序。,跟蹤結(jié)果,更正,把x4000000Cx4000000F存儲(chǔ)的指令替換為或刪除x40000010x40000013行的指令，將x4000000Cx4000000F行的指令改為：,測(cè)試,可以計(jì)算所有整數(shù)乘法的程序？使用-6和3，4和-12，-5和-7做初始值使用這些測(cè)試集存在一個(gè)問(wèn)題：忽略了最重要的初始值0要點(diǎn)：對(duì)于一個(gè)可以運(yùn)行的程序，它必須能對(duì)所有的值運(yùn)行好的測(cè)試：用那些不尋常的值進(jìn)行初始化，那是程序員可能沒(méi)有考慮的值。這些值通常被稱為“極端狀況”,判斷一段連續(xù)的存儲(chǔ)單元內(nèi)是否包含一個(gè)5,檢查從地址x30000000開始存儲(chǔ)的10個(gè)整數(shù)中是否包含5，只要有1個(gè)5，就把R1設(shè)置為1，如果一個(gè)5都沒(méi)有則使R1為0。,使用如下樣本數(shù)據(jù)：1，2，3，0，5，6，7，8，9，10，運(yùn)行這個(gè)程序，程序結(jié)束時(shí)R1等于0,找到一個(gè)字中的第一個(gè)“1”,檢查一個(gè)存儲(chǔ)于x30000000x30000003中的整數(shù)，