PRACTICA 3 INSTRUCCIONES DEL COMPUTADOR

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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

FACULTAD DE INGENIERÍA DE SISTEMAS

INGENIERÍA EN SOFTWARE/COMPUTACION

ARQUITECTURA DE COMPUTADORES

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PRACTICA 3 INSTRUCCIONES DEL COMPUTADOR

GRUPO: GR 1COM

FECHA DE ENTREGA: 9/12/2020

INTEGRANTES: Richard Alejandro Rocha

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1. OBJETIVOS

• Familiarizar al estudiante con el uso del simulador MARIE Simulator.

• Realizar programas básicos en lenguaje ensamblador.

• Describir los elementos de una instrucción.

1. MARCO TEÓRICO

En el marco teórico se describirá los siguientes elementos (extensión máxima 2 caras):

• Definir qué es un lenguaje ensamblador y su funcionamiento.

El lenguaje ensamblador es el lenguaje de programación utilizado para escribir programas informáticos de bajo nivel, y constituye la representación más directa del Código máquina específico para cada arquitectura de computadoras legible por un programador. Aun hoy se utiliza en la programación de handler o manipuladores de dispositivos de hardware.

Los programas hechos en lenguaje ensamblador, al ser programado directamente sobre Hardware, son generalmente más rápidos y consumen menos recursos del sistema (memoria RAM y ROM). Al programar cuidadosamente en lenguaje ensamblador se pueden crear programas que se ejecutan más rápidamente y ocupan menos espacio que con lenguajes de alto nivel.

Con el lenguaje ensamblador se tiene un control muy preciso de las tareas realizadas por un Microprocesador por lo que se pueden crear segmentos de código difíciles de programar en un lenguaje de alto nivel.

• Describir el simulador MARIE Simulator.

MARIE ('Machine Architecture that is Really Intuitive and Easy'). Es una arquitectura de máquina y lenguaje ensamblador servido solo con fines educativos de The Essentials of Computer Organización y Arquitectura (Linda Null, Julia Lobur). Además, el editor proporciona un conjunto de programas simuladores para la máquina, escritos en Java. MARIE.js es una versión de JavaScript implementación de MARIE. Su objetivo es ser lo más fiel posible a los programas Java originales, mientras mejora las funciones para hacer que los conceptos sean más intuitivos y fáciles de entender.

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Entonces en MARIE (así como en otras arquitecturas) tenemos una colección de registros. Los registros se muestran a continuación:

• Los datos intermedios del AC o acumulador se almacenan dentro del AC Contador de PC o programa, como sugiere el nombre, almacena la posición actual de la instrucción, con cada instrucción teniendo su propia dirección.
• MAR o Registro de acceso a la memoria almacena o recupera los 'datos' en la dirección dada.
• MBR o Memory Buffer Register almacena los datos cuando se transfieren hacia o desde memoria.
• Registro de instrucciones o IR: contiene la instrucción actual.

• Describir los elementos de una instrucción

En MARIE, cada instrucción tiene una longitud de 16 bits, los primeros 4 bits representan el código de operación y los 12 bits restantes se utilizan para representar la dirección. Por ejemplo, la instrucción CLEAR, el código de operación es A en HEX y 1010 en binario, por lo que la instrucción se verá algo así como

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• Registros básicos utilizados en lenguaje ensamblador.

Load X: Como se explicó anteriormente, Load X carga el valor de la dirección X en el AC.

Store X: Store X almacena el valor actual de la CA en la dirección X.

Add X: Agregar X agrega el valor almacenado en la dirección X en AC.

Subt X: Subt X resta el valor en AC con el valor almacenado en la dirección X.

Jump X: Saltar X salta a la dirección X

LoadI X: LoadI X carga el valor que se almacena en la dirección de la dirección X en el AC.

JnS X: JnS X o salta y almacena: almacena la PC en la dirección X y salta a X + 1.

JumpI X: JumpI X usa el valor en X como la dirección para saltar.

1. DESARROLLO

• En esta sección se desarrollarán cada uno de los ejercicios propuestos. Se deberá comentar cada línea de código y mostrar a través de capturas de pantalla, su funcionamiento.

Nota: Encontrará información adicional en las diapositivas relacionadas con el simulador MARIE simulator.

Funcionamiento MARIE Simulator

Descargar MARIE machine simulator desde el siguiente enlace:

http://computerscience.jbpub.com/ecoa/2e/student_resources.cfm

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En la parte inferior encontraremos el link de descarga (Clic to download…):

Descomprimir el archivo descargado para poder inicializar el programa. Es importante mencionar que MARIE no demanda de un proceso de instalación, solamente requiere tener instalado previamente Java para desarrolladores.

Nota: El simulador online se puede utilizar en el siguiente enlace: https://marie.js.org/

Descargar la aplicación.

Para a usar el simulador se deberá seguir el siguiente proceso:

1.  Entrar a la carpeta descargada previamente.

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1. Dentro de la carpeta se encuentran algunos archivos, entre ellos el archivo de inicio del programa “MarieSim.jar”.

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3.        La pantalla de ingreso exitoso al simulador MARIE, es la siguiente:

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Funcionamiento de Marie Simulator

Creación de un nuevo programa: una vez abierto el simulador, en la parte superior izquierda en “File”, daremos clic y luego sobre “Edit”. Se abrirá el editor de código.

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En el editor se puede empezar a programar el código usando las instrucciones de MARIE. En este editor también se tiene funciones básicas tales como copiar y pegar.

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