computertechniek hogeschool van utrecht / institute for computer, communication and media technology...

Hogeschool van Utrecht / Institute for Computer, Communication and Media Technology

1Computertechniek

herhaling: geindexeerd, CMP, stack operand2 geheugen indeling, pseudo-operaties oefeningen: LCD, hoofdletters


2Computertechniek

LDR R0, [ R1 ]:LDR R0, [ R1 ], #4LDR R0, [ R1, #4 ] LDR R0, [ R1, #4 ]

!


3Computertechniek

LDR R0, [ R1 ]

R0

R1 000 0004

R2

R3

R4

R5

R6

R7

R8

R9

R10

R11

R12

R13 = SP

R14 = LR

R14 = PC

registers

0000 0000

0000 0001

0000 0002

0000 0003

0000 0004

0000 0005

0000 0006

0000 0007

0000 0008

0000 0009

…….

FFFF FFFB

FFFF FFFC

FFFF FFFD

FFFF FFFE

FFFF FFFF

geheugen


4Computertechniek

LDR R0, [ R1 ], #4

R0

R1 000 0004

R2

R3

R4

R5

R6

R7

R8

R9

R10

R11

R12

R13 = SP

R14 = LR

R14 = PC

registers

0000 0000

0000 0001

0000 0002

0000 0003

0000 0004

0000 0005

0000 0006

0000 0007

0000 0008

0000 0009

…….

FFFF FFFB

FFFF FFFC

FFFF FFFD

FFFF FFFE

FFFF FFFF

geheugen

+0000 0008


5Computertechniek

LDR R0, [ R1, #4 ]

R0

R1 000 0004

R2

R3

R4

R5

R6

R7

R8

R9

R10

R11

R12

R13 = SP

R14 = LR

R14 = PC

registers

0000 0000

0000 0001

0000 0002

0000 0003

0000 0004

0000 0005

0000 0006

0000 0007

0000 0008

0000 0009

…….

FFFF FFFB

FFFF FFFC

FFFF FFFD

FFFF FFFE

FFFF FFFF

geheugen

+0000 0008


6Computertechniek

LDR R0, [ R1, #4 ] !

R0

R1 000 0004

R2

R3

R4

R5

R6

R7

R8

R9

R10

R11

R12

R13 = SP

R14 = LR

R14 = PC

registers

0000 0000

0000 0001

0000 0002

0000 0003

0000 0004

0000 0005

0000 0006

0000 0007

0000 0008

0000 0009

…….

FFFF FFFB

FFFF FFFC

FFFF FFFD

FFFF FFFE

FFFF FFFF

geheugen

+0000 0008


7Computertechniek

CMP R1, R2CMP R1, #15CMN R1, R2CMN R1, #10


8Computertechniek

CMP R1, R2

R0

R1

R2

R3

R4

R5

R6

R7

R8

R9

R10

R11

R12

R13 = SP

R14 = LR

R15 = PC

registers

0000 0000

0000 0001

0000 0002

0000 0003

0000 0004

0000 0005

0000 0006

0000 0007

0000 0008

0000 0009

…….

FFFF FFFB

FFFF FFFC

FFFF FFFD

FFFF FFFE

FFFF FFFF

geheugen

-

flags


9Computertechniek

CMN R1, #15

R0

R1

R2

R3

R4

R5

R6

R7

R8

R9

R10

R11

R12

R13 = SP

R14 = LR

R15 = PC

registers

0000 0000

0000 0001

0000 0002

0000 0003

0000 0004

0000 0005

0000 0006

0000 0007

0000 0008

0000 0009

…….

FFFF FFFB

FFFF FFFC

FFFF FFFD

FFFF FFFE

FFFF FFFF

geheugen

+

flags


10Computertechniek

STMFD SP!, { R1-R9, R12 }

LDMFD SP!, { R1-R9, R12 }


11Computertechniek

Stack

• A stack is an area of memory which grows as new data is “pushed”

onto the “top” of it, and shrinks as data is “popped” off the top.• stack pointer

• used to point the current “top” of the stack.

empty ascending / empty decending / full ascending / full decenuing

SP

PUSH {1,2,3}

1

2

3

POP

1

2Result of pop = 3SP


12Computertechniek

Stack Operation• Traditionally, a stack grows down in memory, with the last “pushed”

value at the lowest address. The ARM also supports ascending stacks, where the stack structure grows up through memory.

• The value of the stack pointer can either:– Point to the last occupied address (Full stack)

• and so needs pre-decrementing (ie before the push)

– Point to the next occupied address (Empty stack)• and so needs post-decrementing (ie after the push)

• The stack type to be used is given by the postfix to the instruction:– STMFD / LDMFD : Full Descending stack

– STMFA / LDMFA : Full Ascending stack.

– STMED / LDMED : Empty Descending stack

– STMEA / LDMEA : Empty Ascending stack

• Note: ARM Compiler will always use a Full descending stack.


13Computertechniek

Block Data Transfer instructie code

• The Load and Store Multiple instructions (LDM / STM) allow betweeen 1 and 16 registers to be transferred to or from memory.

• The transferred registers can be either:– Any subset of the current bank of registers (default).

– Any subset of the user mode bank of registers when in a priviledged mode (postfix instruction with a ‘^̂’).

Cond 1 0 0 P U S W L Rn Register list

Condition field Base register

Load/Store bit0 = Store to memory1 = Load from memory

Write- back bit0 = no write-back1 = write address into base

PSR and force user bit0 = don’t load PSR or force user mode1 = load PSR or force user mode

Up/Down bit0 = Down; subtract offset from base1 = Up ; add offset to base

Pre/Post indexing bit0 = Post; add offset after transfer,1 = Pre ; add offset before transfer

2831 22 16 023 21 1527 20 1924

Each bit corresponds to a particular register. For example:• Bit 0 set causes r0 to be transferred.• Bit 0 unset causes r0 not to be transferred.At least one register must be transferred as the list cannot be empty.


14Computertechniek

Operand2:

MOV R0, R1ADD R0, R1, #2SUBC R0, R1, R2, LSL #5ADDS R1, R2, R3, ASR R4


15Computertechniek


16Computertechniek

Wat zit er in het geheugen van een programma:

• Code (text)• Globale data met initiele waarde (data)• Globale data zonder initiele waarde (bss)• Stack (evt lokale data)• Heap


17Computertechniek


18Computertechniek

Wat zit in een “image”

Code (text)Globale data met initiele waarde

(data)Globale data zonder initiele waarde (bss)StackHeap


19Computertechniek

Wat kan/moet in ROM (read-only)

Code (text)Globale data met initiele waarde

(data)maar wel copieren naar RAM! Globale data zonder initiele waarde

(bss) Stack

Heap


20Computertechniek

Code voor een ROMmable image

C zorgt zelf wel voor de juiste verdelingAssembler:

code moet in .textgeinitialiseerde schrijfbare data moet in .data

ongeinitialiseerde data hoort in .bss


21Computertechniek

.global main

getal_1 : .word 11

getal_2 : .word 22

getal_3 : .word 33

som : .word 99999

main:

@ hier komt uw code:

done:

b done


22Computertechniek

.global main.data

.align

getal_1 : .word 11

getal_2 : .word 22

getal_3 : .word 33

.bss

.align

som : .skip 4

.text

.align

main:

@ hier komt uw code:

done:

b done


23Computertechniek

Text vastleggen (data segment)

.data

hello: .asciz ”Hello!”

.text

ldr r1, =hello


24Computertechniek

Text vastleggen (text segment)

.text

hello: .asciz ”Hello!”

.align

ldr r1, =hello


25Computertechniek

Schrijf een (nette!) subroutine LCD_PUTASCIZ die de 0-terminated string waar R0 naar wijst naar het LCD schrijft. Maak gebruik van een geindexeerde instructie (en natuurlijk van LCD_PUTCHAR).

Demonstreer dit, maak natuurlijk gebruik van .asciz.


26Computertechniek

Schrijf een (nette!) subroutine UPCHAR die het ASCII character in R0, als dit een kleine letter is, omzet naar een hoofdletter.

Demonstreer deze subroutine door een variatie op LCD_PUTASCIZ te maken (bv LCD_PUTASCIZ_UPCHAR).


27Computertechniek

Tips: ASCII lezen: byte-wise flags beinvloeden: S erachter vergelijken: CMP (geen S nodig) Wat is de ASCII waarde van kleine

letter a? Geen idee, ik gebruik gewoon ’a’…

computertechniek hogeschool van utrecht / institute for computer, communication and media technology...

Documents

r1 r0 r1000

media technology

ldr r0

r2 cmp r1

r2 cmn r1

sp r14

lr r14

hoofdletters slide