Practice2 - 2024年度システムプログラミング

課題内容

本課題では，以下の事を学習します．

文字(列)とCPUの関係，簡単な制御構造の記述
各種命令と擬似命令
アセンブラ指令

「各種命令と擬似命令」については，個々に全ての命令を説明する訳ではありません．適宜，教科書を参照し，必要に応じて自習する必要があります．

Practice2-1: ポーリングによる文字列出力

まず，教科書A.8節「入力と出力」に示されている方法で，文字 'A' を表示するアセンブラプログラムを記述せよ．プログラムでは，以下の手順を記述する必要がある．

(1) 0xffff0008番地の内容を読んで，$t0 に保存
(2) $t0レジスタの最下位ビット(LSB) が 0 ならば(1)に戻る
(3) 0xffff000c番地に 'A' のASCIIコードを書き込む

これをMIPSのアセンブリコードで記述すると，以下のようになる．

        .text
        .align 2

# 引数 $a0 の ASCII コードに対応する文字を出力する
main:
        li      $a0, 65                 # $a0 に引数 'A' == 65
putc:
        lw      $t0, 0xffff0008         # $t0 = *(0xffff0008)
        li      $t1, 1                  # $t1 = 1
        and     $t0, $t0, $t1           # $t0 &= $t1
        beqz    $t0, putc               # if ($t0 == 0) goto putc
        sw      $a0, 0xffff000c         # *(0xffff000c) = $a0
        j       $ra                     # return

次に，これを2文字以上の文字列に対応させて， Hello を表示させるプログラムを記述し，SPIMで動作を確認せよ．

解答例

Practice2-2: 命令セットとレジスタの役割

以下について調査せよ． 特に3の解答は，演習時間内に配布する用紙に記入して提出すること

教科書A.10節「MIPS R2000 のアセンブリ言語」によると， li 命令は「疑似命令」とある．この疑似命令とは何か調べよ． $at との関連についても調べよ．
j $ra は，教科書の命令表には載っていない記法である．このような，疑似命令ではないが，SPIMが許す記法について2つ以上見付けてみよ．
jal 命令は， jump and link 命令といわれるが，通常のジャンプ命令とどう違うのか． $ra レジスタとの関連と，用途について調べよ．

解説

Practice2-3: アセンブラ指令

以下のプログラムは，何をするプログラムか， .data と .text .align, .byte とは何か．

 1:       .data
 2:       .align  2
 3: msg:
 4:       .byte 72, 101, 108, 108, 111, 0
 5: 
 6:       .text
 7:       .align  2
 8: main:
 9:       la      $a0, msg
10:       jal     printf

解説