1. 命令表(一部拡張)
斜線で示した命令は、前回までのものに加えた命令である。実装せよ。
|
命令 |
引数１ |
引数２ |
引数３ |
ニモニック |
内容 |
|
32 |
n |
|
|
inc mem_n |
mem_n = mem_n+1 |
|
34 |
n |
|
|
print mem_n |
mem_nの内容を表示 |
|
|
|
|
|
|
|
|
36 |
n1 |
n2 |
|
add mem_n1 mem_n2 |
mem_n1 = mem_n1+mem_n2 |
|
38 |
n1 |
n2 |
|
mult mem_n1 mem_n2 |
mem_n1 = mem_n1*mem_n2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
64 |
n |
x |
|
setI mem_n x |
mem_n = x (整数リテラルxをmem_nに格納) |
|
96 |
n |
x |
|
mov mem_n1, mem_n2 |
mem_n1 = mem_n2（転送） |
|
|
|
|
|
|
|
|
255 |
|
|
|
end |
プログラムの終了 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
printSP |
|
|
2 |
|
|
|
printPeri |
|
|
3 |
|
|
|
printQuestion |
|
|
5 |
|
|
|
printA |
|
|
6 |
|
|
|
println |
改行 |
|
10 |
|
|
|
printIs |
|
|
11 |
|
|
|
printAre |
|
|
20 |
|
|
|
printThis |
|
|
21 |
|
|
|
printThese |
|
|
25 |
|
|
|
printTotal |
|
|
30 |
|
|
|
printPen |
|
|
31 |
|
|
|
printPens |
|
2. （前回と同じ）算術式を計算するプログラムを作成中のアセンブラ言語で記述し、ＶＭ上で動作を確認せよ。例えば次のようなプログラムに対応するアセンブラプログラムを考えて見よ。
x = 2;
y = x * x + 2 * x * 1;
print(y)
ヒント：かけ算命令はまだ作っていないので、addと同じやり方でmult命令を命令セットに加えて良い。また、今のアセンブラには転送命令（レジスタの値をコピーする命令）がない。Move命令を加えてもよい。(上の命令表では、mult命令、転送命令を増やした。)
Move命令が無くとも、一応コピーは可能である。例えばmem3の値をmem5にコピーしたいときは、
setI mem3 20
setI mem5 0
add mem5 mem3
のようにすると、
Mem3 ← 20 ;
Mem5 ← 0 :
Mem5 ← mem5 + mem3 = 20 + 0 = 20
となる。
考え方： 各変数をメモリに割り当てる。下記ではxをmem0, yをmem1とする。
途中で出てくる中間結果は他のメモリmem2→tmp2, mem3 →tmp3 ... に割り当てる。
プログラム例：（一通りではない。もっと効率の良い方法もあると思われる。）
|
命令（ニモニックで） |
コメント |
結果 |
|
setI mem0 2 |
(x ← 2) |
x = 2 |
|
move mem2 mem0; |
(tmp2← x) |
|
|
mult mem2, mem0; |
(tmp2 ← tmp2 * x) |
tmp2 = x*x = 2 * 2 = 4 |
|
setI mem3 2 |
(tmp3← 2) |
|
|
mult mem3 mem0 |
tmp3 ← tmp3 *x |
tmp3 = 2 * x = 2 * 2 = 4 |
|
setI mem4 1 |
tmp4 ← 1 |
|
|
mult mem3 mem4 |
tmp3 ← tmp3 * 1 |
tmp 3= 4 * 1 = 4 |
|
add mem2 mem3 |
tmp2 ← tmp2 + tmp3 |
tmp2 = tmp2 + tmp3 |
|
move mem1 mem2 |
y ← tmp2 |
y = 8 |
|
print mem1 |
display(y) |
|
3. ２の挙動を調べる。紙の上でメモリ状態をトレースする。（エクセルを用いると良い）
トレースの考え方：一命令終わったごとに、何が出力されたか、メモリに入っているデータは何か、を書き取る。
最後まで続けてみよ。最後の部分は次のようになるはずである。（間違ってなければ。。）
4. 上の命令をVMで動かす際に、Eclipseのデバッガを用いて上記にトレースした動きと同じになるか試してみよ。
ブレイクポイントの設定（実行を中断するポイント）。Javaエディタで、止めたい行の左でダブルクリックすると○がつく。
エディタの中で右クリックで、デバッグ→javaアプリケーションを選択。
命令の入力。以下の例では、単純な命令列で実行。(setI mem0 20, setI mem1 20, ret)
ブレイクポイントで中断。（73行目を実行する手前でとまっている）1行進めるときはF6か、メニューでステップオーバーを選ぶ。
Switchは実行され、最初の命令64番の部分を実行する手前でストップしている。
何度かステップオーバーする。下記では、95行目の実行する寸前でとまっている。変数というタブ（皆さんの環境では同じポジションにはないかもしれない）の中を観察すると、直前の命令で変数pcに３が書き込まれた、という情報が観察できる。
95行目を実行すると、メモリに値が書き込まれる。メモリは、変数のタブのなかのmemoryの部分をひらけばよい。
さらにステップオーバーすると、次の命令(64 1 2)を実行する。書き込みの直後のmemoryの内容は、次のように観察できる。
もとの画面（javaの編集画面（javaパースペクティブ））に戻すときは、①の部分が赤いときは、プログラム（デバッガ上での）が実行されているので、押して止める。
次に②を押してでてくるプルダウンメニューから、Javaを選ぶ。
① ②
逆アセンブラとＶＭとアセンブラの関係(再掲)
