IBM汇编语言教程日文版lec03

– ややこしいことに，XOR (排他的論理和) を「論理加算」と呼ぶ 人もいる．もちろん，こちらはビット毎に考えるので，繰り上が りは無い．
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本スライド13
作業３－４
ファイル名 work32.cas
上記のPRG0302をCaslBuilderを用いて記述した 後，ビルドし，デバッガによるトレース実行（F7）に よって，命令①～⑨の実行後に汎用レジスタ （GR1～GR4）とフラグレジスタ（OF，SF，ZF）の内 容がどう変わるかを調べよ。 また，命令③，⑤，⑨の実行結果でオーバーフ ローが発生する理由を述べよ。 （解答は「第３回確認クイズ」の用紙に）
第３回 演算処理（１）
今日の到達目標 1. デバッガの様々な使い方に慣れる 2. 加減算の方法，および“符号なし数値”と“符 号つき数値”の違いについて理解する 3. 命令によるフラグレジスタの変化について理 解する 4. CASLⅡの言語仕様について理解する
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ブレークポイントとウォッチ式
・ブレークポイント プログラムの実行を中断する場所を指定する。デバッグ ウィンドウ中の“逆アセンブルペイン”で，中断したい命令 を ダブルクリックする。あるいは，“実行－ブレークポイ ントの設定／解除”に入って，追加・削除・一時的な無効 化を行う。 ・ウォッチ式 特定アドレスのメモリの内容を“ウォッチペイン”に表示 する。“実行－ウォッチ式の追加”に入って，表示するメモ リをアドレスかラベルで指定する。
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作業３－１
ファイル名 wa55.cas
(1) CaslBuilderを起動し、このホーム中のSamplesフォルダにあるプログラム wa55.casを開き，今回の作業フォルダlec03に格納した後、ビルド（Ctrl+F9）し， アセンブルとリンクが正常に終了することを確認する。 ※ 作業２－１と同じ (2) デバッガを起動（F4）し，“実行－ブレークポイントの設定／解除”の中で“追 加”ボタンを押し，ラベル“LOOP”で指定される主記憶の場所にブレークポイ ントを設定する。この時，“逆アセンブルペイン（デバッグウィンドウの左上）” のラベル“LOOP”の場所に“進入禁止マーク”が付いていることを確認する。 また，“逆アセンブルペイン”上の“ST命令”をダブルクリックすると，同様に “進入禁止マーク”が付いてブレークポイントが設定されることを確認する。 (3) “実行－実行（GO）”（F5）でプログラムの実行を開始すると，ラベル“LOOP” の場所でプログラムの実行が一時停止することを確認する。さらに，F5 を数 回押すと，そのたびにラベル“LOOP”の場所で一時停止することを確認する。 （デバッグ時においては，一時停止した時点での汎用レジスタやメモリの内 容をチェックし，正常に動作していくことを確認しながら進めていく）
• 命令実行後のフラグレジスタの値 （共通）
OF 上記の範囲に収まらなくなった時，１にセットされる
SF
ZF
符号ビット（第15ビット）の値がセットされる
演算結果がゼロのとき，１にセットされる
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算術演算命令の使い方
• レジスタデータ間の加算 ADDA GR1,GR2 GR1 ← (GR1) + • メモリデータ間の加算 (Z ← X + Y) LD GR1,X GR1 ← (X番地) ADDA GR1,Y GR1 ← (GR1) + ST GR1,Z (GR1) → Z番地 または LD GR1,X GR1 ← (X番地) LD GR2,Y GR2 ← (Y番地) ADDA GR1,GR2 GR1 ← (GR1) + ST GR1,Z (GR1) → Z番地 • レジスタの内容に定数を加える ADDA GR1,=3 GR1 ← (GR1) + • レジスタの内容を２倍する ADDA GR1,GR1 GR1 ← (GR1) +
• 論理加減算 (ADDL, SUBL) 対象データを“符号なし数値”として演算する 即ち，取り扱う数値範囲は ０ ～ ６５５３５ • 算術加減算 (ADDA, SUBA) 対象データを“符号つき数値”として演算する 即ち，取り扱う数値範囲は －３２７６８ ～ ３２７６７ 負数は２の補数で表される
• 命令実行後のフラグレジスタの値 （共通）
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符号なしの加算・減算 PRG0301
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦
PRG0301 START LD LAD ADDL LD ADDL LD SUBL RET ; DATA1 DC DATA2 DC END GR1,DATA1 GR2,50 GR1,GR2 ; レジスタ間の加算 GR3,=100 GR3,DATA2 ; 主記憶データとの加算 GR4,DATA1 GR4,=50 ; リテラル(定数)の減算
作業３－２
ファイル名 wa55.cas
(1) デバッガを起動（F4）し，もし，ブレークポイントが設定されていたら，すべて 無効にする。 (2) “レジスタペイン（デバッグウィンドウの右上）” の汎用レジスタ GR2 の内容 （#0000）をダブルクリックし，この値を #F0F0 に変更する。（正しく変更され ていることを確認せよ） (3) また，“メモリダンプペイン（デバッグウィンドウの左下）” の#0111番地の内 容（#000Bと示されている）をダブルクリックし、この値を #000C に変更する。 （正しく変更されていることを確認せよ） (4) 上記の状態で，“実行－トレース”（F7）によって、プログラムの最初の１命令 を実行すると，GR2 の内容が #F0F0 から #0001 に変化することを確認せよ。 (5) 上記を確認したあと， “実行－実行(GO)” (F5) を押すと，プログラムは最後 まで実行して，正常終了する。このとき，ラベル“ANS”で示される主記憶 （#010E 番地）の内容がどうなっているかと，その理由について考えよ。（今 回の修正を行う前は，１から10までの合計値 55（#0037）が格納されていた）
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サンプルプログラム
ファイル名 wa55.cas
１から10までの和を求めるプログラム。 結果（55＝#0037） はラベルＡＮＳで指定される主記憶に格納される。
このプログラム(wa55) は lec02 の中に格納さ れているはず。なければ、
C: → Program Files → caslbuilder → samples の中にある
(GR2)
(Y番地)
(GR2)
3 (GR1)
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閑話休題 (by 中西)
「論理加算，論理減算の名称は不適切だ !?」
– 「加算」演算に対する修飾語として logical とはどういう意味 か? いったいどこに定義されているのか． – 単に16bitすべてを用いて正整数で扱っているだけ．しかし 「3 - 5 」の計算をすると，正整数の世界には閉じない． 「3 - 5 」の計算結果は SUBL でも SUBA でも同じ値になる． 但しフラグレジスタ値は異なる → どう異なるか答えられない 人は，簡単なプログラムでやってみよ!
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符号つきの 加算・減算 PRG0302 ①
② ③
教科書 p.71
④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
原因を考えて みよう
*: オーバーフロー発生
PRG0302 START LAD LAD LAD LAD ADDA ADDL LAD LAD ADDA ADDL LD LD SUBA SUBL RET END
GR1,10 GR2,10 GR3,-10 GR4,65526 GR1,GR3 GR2,GR4 ; * GR1,1 GR2,1 GR1,=32767 ; * GR2,=32767 GR1,=100 GR2,=100 GR1,=103 GR2,=103 ; *
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練習問題３－１
ファイル名 work33.cas～ work37.cas
教科書104ページの問題１の設問①～⑤を実行するプロ グラムPRG0303, PRG0304, PRG0305, PRG0306, PRG0307 をCaslBuilderを用いて記述した後，アセンブル・リンク・実行 し，結果が正しく求まっていることを確認せよ。 問題１： GR1に30，GR2に７，GR3に-12，GR4に27を設定し， 次の加減算を行うプログラムを作成しなさい。 ① GR1+GR2(結果：37) ， ② GR1-GR2(結果：23) ， ③ GR3+GR4(結果：15) ， ④ GR3-GR4(結果：-39) ， ⑤ GR1+GR2-GR3+GR4+100 (結果：176)
OF 上記の範囲に収まらなくなった時，１にセットされる
SF
ZF
符号ビット（第15ビット）の値がセットされる
演算結果がゼロのとき，１にセットされる
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フラグレジスタ FR
実はアンダーフローの時もOFがセットされる
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本スライド８
作業３－３
ファイル名 work31.cas
上記のPRG0301をCaslBuilderを用いて記述した 後，ビルドし，デバッガによるトレース実行（F7）に よって，命令①～⑦の実行後に汎用レジスタ（GR1 ～ GR4）の内容がどう変わるかを調べよ。 （解答は「第３回確認クイズ」の用紙に）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
※ 実行が中断した時の色付けされた命令は“次に実行される命令”を示す
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作業３－１（つづき）
(4) ラベル“LOOP”の場所で一時停止しているときに， “実行－ブレークポイン トの設定／解除”に入って，ラベル“LOOP”に対応するアドレスの値 （#0104）をクリックして選択したうえで，右にある“有効／無効”ボタンを１回 クリックして，このブレークポイントを“無効”にする。 (5) 上記の状態で，“実行－実行（GO）”（F5）により，プログラムの実行を再開 すると，ラベル“LOOP”の場所では一時停止せず，もうひとつのブレークポ イントである“ST命令”まで連続実行し，ここで一時停止することを確認する。 この時点で再度，F5 を押すと，プログラムは最後まで実行する。 (6) 再度，デバッガを起動（F4）し，“実行－ウォッチ式の追加”の中で“追加”ボ タンを押し，ラベル“ANS”で示される主記憶の場所をウォッチ式として設定 する。ここを抜けると，“ウォッチペイン（デバッグウィンドウの右下）” にラベ ル“ANS”が追加され，その内容（0000）が表示されていることを確認する。 (7) 上記(5)の時点でのブレークポイントの状態（“LOOP”は無効，“ST命令”は 有効）で，“実行－実行（GO）”（F5）により，“ST命令”の場所で一時停止す ることを確認し，この時， F7 により“ST命令”を１命令実行すると，“ウォッチ ペイン”にあるラベル“ANS”の値が #0037 に変わることを確認する。もう１ 6 回，F7 を押すと，“RET命令”を実行して，プログラムは終了する。