Zadania przykładowe do ćwiczeń z „Architektury komputerów”

cz. I, kwiecień 2010

1.  W czterech kolejnych bajtach pamięci znajdują się liczby:

adres zawartość

65BH 2AH

65AH 00H

659H 37H

658H F2H

Przyjmując, że podane bajty stanowią liczbę binarną 32-bitową podać wartość tej liczby w zapisie szesnastkowym przy założeniu, że stosowana jest konwencja mniejsze wyżej (ang. big endian).

2.  Które z podanych niżej mnemoników rozkazów określają ten sam kod maszynowy: jae, jle, jnb, jng.

3.  Poniższy fragment programu może służyć do rezerwacji obszaru pamięci na dane o nieokreślonych wartościach początkowych. Podać równoważną deklarację tego obszaru używając dyrektywy dd.

obroty LABEL dword

ORG $ + 28

4.  Na czym polega różnica w sposobie wykonania poniższych rozkazów:

push esi

push [esi]

5.  Napisać fragment programu, w którym liczba 32-bitowa bez znaku znajdująca się w rejestrze EAX zostanie pomnożona przez 10 (dziesięć). Wynik mnożenia w postaci liczby 32-bitowej powinien zostać wpisany do rejestru EAX. Zakładamy, że mnożenie nie doprowadzi do powstania nadmiaru. W omawianym fragmencie nie mogą być używane rozkazy MUL lub IMUL. Wskazówka: wykorzystać zależność a ⋅ 10 = a ⋅ 8 + a ⋅ 2.

6.  W czterech kolejnych bajtach pamięci począwszy od adresu podanego w rejestrze w EBX znajduje się 32-bitowa liczba całkowita bez znaku zakodowana w formacie mniejsze wyżej (big endian). Nie używając rozkazu BSWAP załadować tę liczbę do rejestru EAX w formacie mniejsze niżej (little endian).

7.  Napisać fragment programu w asemblerze, który obliczy liczbę bitów o wartości 1 zawartych w rejestrze EAX. Wynik obliczenia wpisać do rejestru CL.

8.  Napisać fragment programu, który porówna dwa obszary znaków w kodzie ASCII: położenie pierwszego obszaru określa zawartość rejestru ESI, drugiego obszaru — EDI. Na końcu obszaru źródłowego znajduje się wartość 0. Jeśli obszary zawierają identyczne znaki, to do znacznika ZF należy wpisać 1, w przeciwnym razie 0.

9.  Napisać fragment programu w asemblerze, który sprawdzi czy liczba całkowita (w kodzie U2) zawarta w rejestrze EDI jest parzysta. Jeśli tak, to do znacznika CF należy wpisać 1 (rozkaz STC); w przeciwnym razie 0 (rozkaz CLC).

10.  W rejestrze EBX znajduje się liczba całkowita w kodzie U2. Zakładamy, że liczba zawarta jest w przedziale <-(2³¹ - 1), 2³¹ - 1>. Napisać fragment, który przekoduje tę liczbę na kod znak-moduł.

11.  Napisać fragment programu w asemblerze, który obliczy sumę cyfr dziesiętnych liczby zawartej w rejestrze EAX. Wynik obliczenia wpisać do rejestru CL. Przykład: jeśli w rejestrze EAX znajduje się liczba 1111101 (dziesiętnie 125), to po wykonaniu fragmentu rejestr CL powinien zawierać 00001000.

12.  Napisać fragment programu w asemblerze, który zamieni młodszą (bity 15 - 0) i starszą (bity 31 - 16) część rejestru EDX.

13.  Jaka wartość zostanie wprowadzona do rejestru EDX po wykonaniu podanego niżej fragmentu programu

linie dd 421, 422, 443, 442, 444, 427, 432

— — — — — — — — — —

mov esi, (OFFSET linie) + 4

mov ebx, 4

mov edx, [ebx] [esi]

14. Ile bajtów zarezerwuje asembler na zmienne opisane przez poniższe wiersze?

v1 dq ?, ?

v2 dw 4 dup (?), 20

v3 db 10 dup (?)

15. Na czym polega błąd w poniższym fragmencie programu?

const2 db ?

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

mov const2, 256

16. Wyjaśnić działanie poniższego fragmentu programu

start: mov ecx, 3

sub ax, 10

loop start

17. Napisać fragment programu wyznaczający wszystkie liczby z przedziału <100, 999>, które są równe sumie sze­ścianów swoich cyfr dziesiętnych. Przykład:

371 = 3 * 3 * 3 + 7 * 7 * 7 + 1 * 1 * 1 = 27 + 343 + 1

18. Napisać fragment programu, który wpisze do n początkowych elementów tablicy liczby_pierwsze kolejne liczby pierwsze 2, 3, 5, 7, . . . w postaci 32-bitowych liczb binarnych. Liczba n podana jest w rejestrze ECX, a adres obszaru podany jest w rejestrze ESI.

19. Ułożyć podprogram sprawdzający czy 32-bitowa liczba naturalna znajdująca się na wierzchołku stosu jest liczbą pierwszą. Jeśli tak, to znacznik CF powinien być ustawiony w stan 1, a w przeciwnym razie w stan 0.

20. Ułożyć fragment programu przekształcający ciąg n bajtów umieszczonych w pamięci począwszy od lokacji wskazanej przez zawartość rejestru EDI, w taki sposób, że pierwszy i ostatni bajt zostaną zamienione, drugi i przedostatni bajt zostaną zamienione, itd. Liczba bajtów podana jest w rejestrze ECX.

21. Parametry przekazywane do podprogramu umieszcza się zwykle na stosie lub w rejestrach. W pewnych przypadkach parametry można umieścić także bezpośrednio za rozkazem wywołującym podprogram, np.

call oblicz

dd -37

dd 39865

Napisać fragment programu, który skopiuje do rejestrów EAX i EBX dwa parametry podane bezpośrednio za rozkazem CALL.

22. Zakładając, że przed wykonaniem poniższego fragmentu programu w rejestrze AX znajduje się liczba 50, wyznaczyć zawartość rejestru AX po wykonaniu podanych rozkazów.

mov si, 0

mov di, 1

ptl: sub ax, di

; rozkaz SUB ustawia znacznik CF,

; gdy występuje pożyczka przy

; odejmowaniu

jc zak ;skok,gdy CF=1

inc si

add di, 2

jmp ptl

zak: mov ax, si

23.  Określić zawartości znaczników OF, ZF i CF po wykonaniu podanego niżej fragmentu programu.

mov ax, 1

add ax, 0FFFFH

24.  Jakie wartości zostaną wpisane do rejestrów EDX i EAX po wykonaniu niżej podanego fragmentu programu?

mov eax, 0FFFFFFFFH

mov ebx, 0FFFFFFFFH

imul ebx

25.  Określić zawartości znaczników OF, ZF i CF po wykonaniu podanego niżej fragmentu programu.

xor eax, eax

sub eax, 0FFFFFFFFH

26. Napisać podprogram w asemblerze przystosowany do wywoływania z poziomu języka C. Prototyp funkcji implementowanej przez podprogram ma postać:

char zamien_litere (char a);

Podprogram powinien zamienić małą literę w kodzie ASCII na wielką literę i zwrócić ją jako wartość funkcji. Do testowania podprogramu wykorzystać poniższy program w języku C.

#include <stdio.h>

#include <string.h>

char zamien_litere (char a);

int main()

{

char znaki[32];

int dlug, i;

printf("\nProszę napisać \

dowolny wyraz: ");

scanf_s("%s", znaki, 10);

dlug = strlen(znaki);

for (i = 0; i < dlug; i++)

znaki[i] =

zamien_litere(znaki[i]);

printf("\nTekst po zamianie ma \

postać %s\n", znaki);

return 0;

}

27. Napisać podprogram w asemblerze przystosowany do wywoływania z poziomu języka C. Podprogram powinien wyznaczyć największą liczbę spośród dwóch liczb podanych jako argumenty funkcji. Prototyp funkcji implementowanej przez pierwszy podprogram ma postać:

int podaj_max (int a, int b);

Do testowania podprogramu wykorzystać poniższy program w języku C.

#include <stdio.h>

int podaj_max (int a, int b);

int main()

{

int x, y, z;

printf("\nProszę napisać dwie liczby: ");

scanf_s("%d %d", &x, &y, 10);

z = podaj_max(x, y);

printf("\nZ podanych liczb %d i %d \

wieksza jest %d\n", x, y, z);

return 0;

}

28. Poniższy program w języku C wczytuje wiersz z klawiatury, następnie oblicza liczbę wielkich liter w tym wierszu i wyświetla obliczoną wartość na ekranie.

Obliczenie liczby liter wykonuje podprogram zakodowany w asemblerze, przystosowany do wywoływania z poziomu języka C, którego prototyp na poziomie języka C ma postać:

int liczba_wielkich_liter

(char wiersz[ ], int n);

W języku C łańcuch znaków zakończony jest bajtem zerowym. Zakładamy, że wprowadzony wiersz zawiera wyłącznie znaki podstawowe kodu ASCII (z przedziału 32 do 127).

#include <stdio.h>

#include <string.h>

int liczba_wielkich_liter (char \

wiersz[ ], int n);

int main()

{

char tekst[128]; int wynik, dlug;

printf("\nProszę napisać dowolny \

tekst w jednym wierszu: ");

gets(tekst);

dlug = strlen(tekst);

wynik = liczba_wielkich_liter(tekst, dlug);

printf("\nW podanym tekście \

znajduje się %d wielkich liter\n",

wynik);

return 0;

}

29. Poniższy program w języku C wczytuje liczbę całkowitą bez znaku z klawiatury, następnie oblicza ilość cyfr dziesiętnych tej liczby i wyświetla na ekranie wynik obliczenia. Przykładowo, ilość cyfr dziesiętnych liczby 7012 wynosi 4.

Obliczenie ilości cyfr wykonuje podprogram zakodowany w asemblerze, przystosowany do wywoływania z poziomu języka C, którego prototyp na poziomie języka C ma postać:

unsigned int ilosc_cyfr (unsigned int liczba);

Napisać podprogram w asemblerze dokonujący opisanego obliczenia i uruchomić program składający się plików źródłowych w języku C i w asemblerze.

Wskazówka: należy odpowiednio zaadaptować podprogram wyświetlający liczbę binarną w postaci dziesiętnej. Wystarczy tylko obliczyć ile razy w trakcie kolejnego dzielenia przez 10 uzyskano iloraz (w rejestrze EAX) różny od 0.

#include <stdio.h>

unsigned int ilosc_cyfr (unsigned int liczba);

int main()

{

int k, wynik;

printf("\nProsze napisać liczbę \

całkowita bez znaku: ");

scanf_s("%d", &k, 12);

wynik = ilosc_cyfr (k);

printf("\nIlosc cyfr dziesiętnych\

liczby %d wynosi %d\n", k, wynik);

return 0;

}

30. Poniższy program w języku C wczytuje liczbę całkowitą z klawiatury, następnie zmniejsza ją o 1 i wyświetla na ekranie wynik obliczenia.

Zmniejszenie liczby o 1 wykonuje podprogram zakodowany w asemblerze, przystosowany do wywoływania z poziomu języka C, którego prototyp na poziomie języka C ma postać:

void minus_jeden (int * liczba);

Argument liczba jest adresem (wskaźnikiem) zmiennej, w której przechowywana jest liczba.

Napisać podprogram w asemblerze dokonujący opisanego obliczenia i uruchomić program składający się z plików źródłowych w języku C i w asemblerze.

#include <stdio.h>

void minus_jeden (int * liczba);

int main()

{

int k;

printf("\nProsze napisać liczbę \

całkowitą bez znaku: ");

scanf_s("%d", &k, 11);

minus_jeden (&k);

printf("\nLiczba mniejsza o jeden\

wynosi %d\n", k);

return 0;

}

---