4: Programa Ensamblador

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El ensamblador es el programa que traduce un programa de lenguaje ensamblador en código de máquina. El ensamblador leerá un programa de ensamblaje fuente que consiste en instrucciones de montaje. El ensamblador entonces escribirá dos archivos que serán utilizados para ejecutar el programa en la CPU Logisim.

El primer archivo de salida contiene el segmento de código de máquina que contiene el programa de código de máquina que se utilizará en la CPU. Esto es una traducción de las instrucciones de montaje en instrucciones de máquina. El segundo archivo de salida contiene el segmento de datos inicializado que se utilizará en la CPU. Esto se ilustra en la siguiente figura.

Screen Shot 2020-07-03 a las 11.46.38 AM.png

El ensamblador es un ensamblador de dos pasadas. Un ensamblador de dos pasadas lee el archivo de entrada dos veces, o en 2 pasadas desde el inicio hasta el final del archivo de ensamblaje de origen. El primer pase calculará una dirección para cada etiqueta en el programa para crear una tabla de símbolos. Una tabla de símbolos es una lista que contiene etiquetas en el programa y su dirección en la memoria. El segundo pase traducirá cada instrucción en el archivo de entrada en código de máquina, y escribirá un archivo que corresponda al código de máquina para los datos y los segmentos de texto para el programa. El segundo paso a través del archivo utiliza la tabla de símbolos para resolver cualquier referencia de etiqueta que se use en las instrucciones de montaje. El formato del programa se muestra en la siguiente figura.

Screen Shot 2020-07-03 a las 11.48.14 AM.png

El ensamblador está escrito en Java. No hay ninguna razón o ventaja particular para escribir este ensamblador en Java. El problema principal en el ensamblador es la escritura de call backs o métodos/funciones virtuales para analizar las instrucciones individuales. Estos probablemente serían más fáciles en C/C++, y definitivamente más rápidos usando punteros de función en lugar de polimorfismo. Pero el concepto de devolución de llamada es difícil en cualquier idioma para los lectores que no están familiarizados con el concepto, y este ensamblador es más que lo suficientemente rápido.

El ensamblador utiliza inicializadores estáticos con patrones de fábrica y objetos singleton para implementar la estructura de devolución de llamada polimórfica para procesar los comandos. Esto podría hacerse en una gran declaración “if”, pero esta solución polimórfica es más limpia y más fácil de extender. También es instructivo para los lectores que no están familiarizados con el patrón de fábrica, el patrón singleton y los inicializadores estáticos para verlos. Pero el ensamblador es un programa relativamente corto y sencillo, y los lectores son bienvenidos a reescribirlo usando cualquier estructura o lenguaje que prefieran.

El ensamblador se puede obtener del sitio web del autor, http://chuckkann.com. El archivo zip contiene el ensamblador, el archivo de definición de circuito para la CPU de una dirección y algunos programas y archivos para que el usuario envíe mensajes de texto y trabaje con la CPU.

4.1: Ejecución de un programa en la CPU de una dirección