PRÁCTICAS DE COMPUTADORES II

Números aleatorios

Es evidente que al usar una fórmula matemática siempre nos va a dar la misma serie de números. Lo que podemos hacer es disimularlo empezando, cada vez, en un sitio diferente, es decir, usando como número de partida uno diferente en cada ocasión. A ese número se le denomina semilla del generador. Veamos cuál es la serie que se produce si usamos como semilla el número 27:

Parecen bastante al azar, ¿o no?

Ejercicio

• srand: se le pasa en el registro D la semilla inicial del generador de números aleatorios definido en el apartado anterior
• rand: devuelve en D el siguiente número aleatorio generado

Usad la biblioteca para hacer un pequeño programa que simule un sorteo de la Lotería Primitiva: se le introduce la fecha de hoy como un número entero con el formato mmdd y el programa nos da el resultado del sorteo. Si el día es el 15 de agosto, por ejemplo, se ha de introducir 0815.

Pista: el número de la fecha se utiliza como semilla del generador. Para obtener los números del sorteo, se pide un número aleatorio al generador y nos quedamos con los 6 últimos bits. Esto nos da un número al azar del 0 al 63. Si es el 0 o es mayor que 49 o ya ha salido, pedimos otro. Si no, lo imprimimos. Así seis veces y una más para el número complementario.

El resultado del sorteo para el 15 de agosto sale, en este orden:

45, 42, 48, 25, 6 y 7. Complementario: 44.

Punteros

Puede ocurrir que, en determinadas circunstancias, nos quedemos cortos de registros índices y tengamos que usar una variable almacenada en la memoria (que será una palabra, 16 bits) para ese propósito. Se trata de un puntero.

Imaginemos que tenemos una de esas variables y queremos cargar A con el contenido de la dirección a la que apunta el puntero p. Podemos hacerlo del siguiente modo:

p:      .word 0x400 ; direcciOn a la que apunta el puntero
[...]
        ldx p       ; X tiene ahora 0x400
        lda ,x      ; A tiene el contenido de la dirección apuntada por p

Pero esto nos ensucia el registro X. Hay una manera de hacerlo directamente en el ensamblador del 6809:

p:      .word 0x400 ; direcciOn a la que apunta el puntero
[...]
        lda [p]     ; A tiene el contenido de la dirección apuntada por p

El esquema es totalmente transladable y compatible en la mayoría de casos en que, además, se usa un registro índice: cada vez que el operando esté rodeado por un par de corchetes significa que, una vez alcanzada la dirección expresada por el interior de los corchetes, hay que dar un paso más para obtener el dato. En ese lugar hay un puntero que apunta al dato:

La instrucción de la figura anterior ocurre del siguiente modo: al tratarse de un predecremento, primero se decrementa X en dos unidades. Como es acceso entre corchetes, se obtiene el puntero almacenado en la dirección de memoria apuntada por X (0x1FFE): 0x5745. Se acude a esa dirección de memoria, se toma el valor allí almacenado y se carga en A.

Cuando aparecen registros índice en casos como este, es común que se trate de tablas de punteros.

Modos de direccionamiento

En general, en el 6809, las operaciones direccionarán, como máximo un argumento, pues aquellas operaciones que requieren dos, como la suma, siempre obtienen el primero de ellos del acumulador y direccionan solamente el segundo.

Hemos visto ya algunos modos de direccionamiento. Es hora de ser un poco más sistemáticos y que conozcamos el nombren que reciben en el ensamblador del 6809:

1. Inherente: la referencia al argumento se encuentra en el propio operador. Por ejemplo, CLRA
2. Inmediato: el argumento es un valor numérico que se especifica directamente. Por ejemplo, LDA #7
3. Extendido: en otros procesadores se denomina directo. En este hay un modo directo diferente, por eso este se llama extendido. El dato se encuentra en la dirección de memoria que se especifica. Por ejemplo, LDA 0x400
4. Indizado: a veces también se le llama indexado. Para conseguir el dato, nos apoyamos en un registro índice y puede haber un desplazamiento sobre él. Por ejemplo: LDA 7,X
5. Indirecto: se especifica una dirección de memoria donde se encuentra un puntero que apunta al dato. Por ejemplo: LDA [0x888]
6. Indizado indirecto: acceso indizado a un puntero que señala donde se encuentra el dato. Por ejemplo, LDA [-4,Y]

La lista no acaba ahí y aún nos queda por conocer un par de modos de direccionamiento adicionales.

El modo indizado admite cuatro subvariedades siempre que el desplazamiento sea cero: predecremento doble, predecremento, postincremento y postincremento doble. Actúan sobre el registro índice usado, como ya hemos visto. El modo indizado indirecto admite, también cuando el desplazamiento es cero, solamente dos subvariedades: predecremento doble y postincremento doble. La razón de la ausencia de los otros dos es que, al tratarse de punteros y, por ello, valores de 16 bits, tiene poco sentido decrementar o incrementar el índice un byte solo.

Para acabar, el desplazamiento de un modo indizado o indizado indirecto puede también ser el registro A, B o D (todos considerados con signo).

Dirección efectiva:

El 6809 dispone de una instrucción para cargar en un registro la dirección efectiva de un acceso a memoria. Su nombre es LEA (Load Effective Address) y permite cargar dicha dirección en cualquiera de los registros X, Y, S o U. Veamos un ejemplo de su funcionamiento:

A la postre, y no es seguro de que se tratara de un objetivo premeditado, la instrucción LEA resultó también ser bastante útil para efectuar aritmética sencilla con los registros X, Y, S y U. Valgan como ejemplo estas posibilidades:

• Incrementar el registro X: LEAX 1,X
• Decrementar el registro Y: LEAY -1,Y
• Hacer que U contenga D+X: LEAU D,X
• Incrementar en una unidad X y copiar el resultado en Y: LEAY 1,X
• Despreciar el byte superior de la pila S (sacarlo y no almacenarlo en ningún sitio): LEAS 1,S

Tablas de salto

Estas operaciones se usan frecuentemente con esos tipos de direccionamiento cuando se quieren programar tablas de salto. Estas tablas son tablas cuyos elementos son direcciones de subrutinas. Se selecciona a qué subrutina saltar simplemente con un desplazamiento en la tabla.

Si el número de subrutinas es grande y no es fija la rutina a la que se debe saltar sino que su desplazamiento está contenido en un registro, las tablas de salto son una herramienta poderosa para ganar tiempo. La alternativa consistiría en ir comparando el contenido del registro con 0, 1, 2, 3, etc. hasta acertar y saltar a la rutina que corresponda:

        ;; el nUmero de la rutina estA en A
        tsta
        bne b1
        jsr subrutina0
        bra seguir

b1:     cmpa #1
        bne b2
        jsr subrutina1
        bra seguir

b2:     cmpa #2
        bne b3
        jsr subrutina2
        bra seguir
        [...]

Ejercicio

Órdenes de ensamblador vistas.

LEAx

calcula la dirección efectiva a la que hace referencia el operando y la almacena en x. x pueden ser X, Y, U o S

Flags afectados: si x es X o Y, Z. Si no, ninguno.

Órdenes de la shell relacionadas.

ls

lista el contenido de un directorio

cd

cambia el directorio de trabajo

rm

borra un fichero

man

muestra la página de manual de una orden

cat

muestra el contenido de un fichero

echo $?

muestra el código devuelto por el último programa ejecutado

LPEs.