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Arquitetura de Computadores

Ricardo de Sousa Britto Nível da Linguagem de Montagem

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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)

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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

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Desvantagens

Maior complexidade de programação Custo maior de desenvolvimento Código não portável

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Formato de um comando em Assembly

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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.

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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

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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.

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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

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Formato de uma entrada da TS

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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.

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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

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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.

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Ligação e Carga

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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)

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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

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Módulos objeto

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Módulo de carga

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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

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Estrutura de um módulo objeto

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Tabela de módulos objeto

Módulo Comprimento Endereço

A 400 100

B 600 500

C 500 1100

D 300 1600

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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.