Использование стеков в сборке LC-3

У меня проблема с калькулятором в LC-3, которую я обнаружил на веб-сайте. Я делаю это поэтапно и вижу кое-что о том, что я делаю сейчас, используя стеки. Мне было интересно, может ли кто-нибудь помочь мне с тем, что я до сих пор конвертировал в использование стеков, пока я только что использовал регистры! Приведенный ниже код, очевидно, является неполным, это именно то, что у меня есть, когда я остановился и начал исследовать, как делать некоторые вещи. Вот мой код LC-3 для того, что я имею до сих пор:

        ;get first string from user
START   LEA R0, PROMPT1 ; Display the prompt
        PUTS
        LEA R0, BUFFER
        JSR READLINE

        ;convert string to number
        LEA R0, BUFFER
        JSR ATOI

        ;save the number
        ST  R0, FIRST_ARG

        ;get second string from user
        LEA R0, PROMPT2 ; Display the prompt
        PUTS
        LEA R0, BUFFER
        JSR READLINE

        ;convert string to number
        LEA R0, BUFFER
        JSR ATOI

        ;save the number
        ST  R0, SECOND_ARG

        ;load the arguments into R0 and R1
        LD  R0, FIRST_ARG
        LD  R1, SECOND_ARG

        JSR SUM 
PRINT_OUTPUT
        ;convert R0 into a string
        LEA R1, BUFFER
        JSR ITOA        ;not made yet, also will need division and subtraction subroutines

        ;print the sum of the two digits entered
        LEA R0, ANSWER  ; Display the prompt
        PUTS
        LEA R0, BUFFER
        PUTS

        ;print a new line character.
        LD  R0, ENTER
        OUT
STOP    HALT            ;

        ;subroutine SUM : calculates the sum of two numbers
        ;input: R0,R1
        ;output: R0 = R0 + R1
SUM
       ADD R0, R0, R1
       RET

        ;subroutine PROD : calculates the product of two numbers
        ;input: R0,R1
        ;output: R0 = R0 * R1
MUL
       ST  R2, MUL_SAVE_R2
       AND R2, R2, #0
       AND R1, R1, R1
MUL_START
       BRz MUL_END
       ADD R2, R2, R0
       ADD R1, R1, #-1
       BR  MUL_START
MUL_END
       ADD R0, R2, #0
       LD  R2, MUL_SAVE_R2
       RET
MUL_SAVE_R2 .FILL x0000

        ;subroutine READLINE : Reads a line of input from keyboard.
        ;input: R0. contains the address of the memory location where the
        ;   string must be placed.
READLINE
       ST  R7, RL_RETURN
       AND R1, R0, R0

RL_START
       ;get a character and echo it
       GETC
       OUT

       ;compare the character with ENTER which has ascii value 10
       ADD R2, R0, #-10
       BRz RL_END          ;the user typed ENTER, stop the loop
       STR R0, R1, #0      ;store whatever the user typed
       ADD R1, R1, #1      ;increment the pointer
       BR  RL_START
RL_END
       AND R0, R0, #0
       STR R0, R1, #0      ;write the null character
       LD  R7, RL_RETURN
       RET
RL_RETURN  .FILL x0000

;subroutine ATOI : Converts an ASCII string to an integer
;input: R0, contains the address of the string
;output: R0, should contain the integer value
ATOI
       ST  R7, ATOI_RETURN

       AND R2, R0, R0      ;R2 <- R0;
       AND R0, R0, #0      ;R0 <- 0
       ADD R1, R0, #10     ;R1 <- 10

       LD  R4, ASCIIZERO
       NOT R4, R4
       ADD R4, R4, #1      ;This is to convert ascii character to integer

ATOI_START
       LDR R5, R2, #0
       BRz ATOI_END        ;we've reached the end of the string

       AND R1, R1, #0
       ADD R1, R1, #10     ;R1 <- 10
       JSR MUL            ;multiply current number by 10

       ADD R5, R5, R4      ;subtract ASCIIZERO from R5
       BRn INVALID_INPUT   ;user typed something less than '0'
       ADD R6, R5, #-9
       BRp INVALID_INPUT   ;user typed something more than '9'

       ADD R0, R0, R5
       ADD R2, R2, #1      ;next character
       BR  ATOI_START
INVALID_INPUT
       AND R0, R0, #0      ;make R0 <- -1
       ADD R0, R0, #-1
ATOI_END
       LD  R7, ATOI_RETURN
       RET

ATOI_RETURN .FILL x0000


;allocate memory for the input
FIRST_ARG  .FILL x0000
SECOND_ARG .FILL x0000
BUFFER     .BLKW #15  ; allocating memory for storing user input.

POP
        LDR R0, R6, #0
        ADD R6, R6, #1
        RET

PUSH
        ADD R6, R6, #-1
        STR R0, R6, #0
        RET

;constants
MINUS      .FILL x002D; '-'
ENTER      .FILL x000A; newline character
PROMPT1    .STRINGZ "Please input the first digit > "
PROMPT2    .STRINGZ "Please input the second digit > "
ANSWER     .STRINGZ "Sum of the two digits entered = "
ASCIIZERO  .FILL x0030; '0'
.END

2 ответа

Простой способ сделать калькулятор - создать калькулятор с обратной польской нотацией (RPN).

Когда вы используете RPN, вы читаете входной токен токеном и выполняете действие после каждого чтения. Если токен является числом, поместите его в стек. Если это оператор, вытолкните элементы из стека и обработайте их. Например, если оператор +поместите два верхних элемента в стек и добавьте их, поместив сумму в стек. Когда вы закончите читать токены, верхний элемент в стеке - ваш ответ.

Чтобы было проще получить токены, возможно, потребуется, чтобы токены были разделены одним пробелом (по крайней мере, для начала).

Так, например, пользователь может ввести:

7 5 + 12 /

Ты бы:

  1. Читать токен 7 а также push это (стек сейчас 7)
  2. Читать токен 5 а также push это (стек сейчас 5,7)
  3. Читать токен +, поп 7 а также 5 в регистры, добавить их, push результат (стек сейчас 12)
  4. Читать токен 12 а также push это (стек сейчас 12,12)
  5. Читать токен /, pop12 а также 12 в регистры, разделить их, push результат (стек сейчас 1).
  6. Pop окончательный ответ в регистр и распечатать результат (1).

Утилита Unix dc работает так (или работает так, как будто это так, по крайней мере).

Использование других видов обозначений, в том числе стандартного обозначения "инфикс", будет более сложным. Я думаю, что самый превосходный язык программирования C++ имеет (или имел в более раннем издании, если он не делает сейчас) игрушечный пример калькулятора инфиксов, чтобы дать вам представление о том, что будет происходить.

Если вы спрашиваете о передаче переменных в функции в стеке, то, с одной стороны, вам это не нужно. Использование регистров - это то, к чему стремятся оптимизаторы.

Однако механизм заключается в том, чтобы поместить их в стек (R13), вызвать функцию, а затем добавить возврат, добавить размер переменных в указатель стека (2 x 32-разрядных числа = 8 байт).

Я верю в ARM, указатель кадра (R11) автоматически указывает на стек перед вызовом функции. Таким образом, если бы 2 x 32-разрядных чисел были помещены в стек, первое было бы в [R11, #-8], а второе в [R11, #-4] (помните, что стеки растут с конца).

Другие вопросы по тегам