Computo Integrado: febrero 2012

El lenguaje Ensamblador o assembler es un lenguaje de programacion de bajo nivel el cual es utilizado para la programacion de computadoras,microprocesadores,microcontroladores ademas de muchos otros circuitos integrados. Se utiliza una representacion binaria tambien conocida como lenguaje maquina.

Programa generador de una matriz en C
El programa con el cual trabajare es un programa en lenguaje c que nos crea e imprime una matriz de NxM, el codigo es el siguiente.

	#include<stdio.h>
	/Matriz lectura y impresion n x m/
	main()
	{
	int i,j,n,m;
	printf("Dame el numero de filas:");
	scanf("%d",&n);
	printf("Dame el numero de columnas:");
	scanf("%d",&m);
	int A[n][m];
	for(i=0;i<n;i++)
	{
	for(j=0;j<m;j++)
	{
	printf("A[%d][%d]= ",i+1,j+1);
	scanf("%d",&A[i][j]);
	}
	}
	printf("\n\n");

	for(i=0;i<n;i++)
	{
	for(j=0;j<m;j++)
	{
	printf("%d",A[i][j]);
	}
	printf("\n\n");
	}

	getch();
	}

view raw Matriz.c hosted with ❤ by GitHub

Creamos el codigo ensamblador apartir del archivo.c utilizando lo siguiente.

Compilamos el codigo de ensamblador, en este caso aparece un error por el use del getch, basta con retirarlo para poder compilar y posteriormente poder crear el ejecutable.

Programa Convertido a Lenguaje Ensamblador
El codigo ensamblador generado es el siguiente, como podemos ver es un codigo bastante extenso ya que de 31 lineas de codigo paso a convertise en un codigo de 170 lineas.

	.file "matriz.c"
	.section .rodata
	.LC0:
	.string "Dame el numero de filas:"
	.LC1:
	.string "%d"
	.LC2:
	.string "Dame el numero de columnas:"
	.LC3:
	.string "A[%d][%d]= "
	.LC4:
	.string "\n"
	.text
	.globl main
	.type main, @function
	main:
	.LFB0:
	.cfi_startproc
	pushq %rbp
	.cfi_def_cfa_offset 16
	.cfi_offset 6, -16
	movq %rsp, %rbp
	.cfi_def_cfa_register 6
	pushq %r13
	pushq %r12
	pushq %rbx
	subq $72, %rsp
	movq %rsp, %rax
	movq %rax, %r12
	.cfi_offset 3, -40
	.cfi_offset 12, -32
	.cfi_offset 13, -24
	movl $.LC0, %eax
	movq %rax, %rdi
	movl $0, %eax
	call printf
	movl $.LC1, %eax
	leaq -48(%rbp), %rdx
	movq %rdx, %rsi
	movq %rax, %rdi
	movl $0, %eax
	call __isoc99_scanf
	movl $.LC2, %eax
	movq %rax, %rdi
	movl $0, %eax
	call printf
	movl $.LC1, %eax
	leaq -44(%rbp), %rdx
	movq %rdx, %rsi
	movq %rax, %rdi
	movl $0, %eax
	call __isoc99_scanf
	movl -44(%rbp), %ebx
	movl -48(%rbp), %eax
	movslq %ebx, %rdx
	subq $1, %rdx
	movq %rdx, -72(%rbp)
	movslq %ebx, %rdx
	leaq 0(,%rdx,4), %r13
	movslq %eax, %rdx
	subq $1, %rdx
	movq %rdx, -64(%rbp)
	movslq %ebx, %rdx
	cltq
	imulq %rdx, %rax
	salq $2, %rax
	leaq 15(%rax), %rdx
	movl $16, %eax
	subq $1, %rax
	addq %rdx, %rax
	movq $16, -88(%rbp)
	movl $0, %edx
	divq -88(%rbp)
	imulq $16, %rax, %rax
	subq %rax, %rsp
	movq %rsp, %rax
	addq $15, %rax
	shrq $4, %rax
	salq $4, %rax
	movq %rax, -56(%rbp)
	movl $0, -40(%rbp)
	jmp .L2
	.L5:
	movl $0, -36(%rbp)
	jmp .L3
	.L4:
	movl -36(%rbp), %eax
	leal 1(%rax), %edx
	movl -40(%rbp), %eax
	leal 1(%rax), %ecx
	movl $.LC3, %eax
	movl %ecx, %esi
	movq %rax, %rdi
	movl $0, %eax
	call printf
	movq -56(%rbp), %rax
	movl -40(%rbp), %edx
	movslq %edx, %rcx
	movslq %ebx, %rdx
	imulq %rdx, %rcx
	movl -36(%rbp), %edx
	movslq %edx, %rdx
	addq %rcx, %rdx
	salq $2, %rdx
	addq %rax, %rdx
	movl $.LC1, %eax
	movq %rdx, %rsi
	movq %rax, %rdi
	movl $0, %eax
	call __isoc99_scanf
	addl $1, -36(%rbp)
	.L3:
	movl -44(%rbp), %eax
	cmpl %eax, -36(%rbp)
	jl .L4
	addl $1, -40(%rbp)
	.L2:
	movl -48(%rbp), %eax
	cmpl %eax, -40(%rbp)
	jl .L5
	movl $.LC4, %edi
	call puts
	movl $0, -40(%rbp)
	jmp .L6
	.L9:
	movl $0, -36(%rbp)
	jmp .L7
	.L8:
	movq %r13, %rsi
	shrq $2, %rsi
	movq -56(%rbp), %rax
	movl -36(%rbp), %edx
	movslq %edx, %rcx
	movl -40(%rbp), %edx
	movslq %edx, %rdx
	imulq %rsi, %rdx
	addq %rcx, %rdx
	movl (%rax,%rdx,4), %edx
	movl $.LC1, %eax
	movl %edx, %esi
	movq %rax, %rdi
	movl $0, %eax
	call printf
	addl $1, -36(%rbp)
	.L7:
	movl -44(%rbp), %eax
	cmpl %eax, -36(%rbp)
	jl .L8
	movl $.LC4, %edi
	call puts
	addl $1, -40(%rbp)
	.L6:
	movl -48(%rbp), %eax
	cmpl %eax, -40(%rbp)
	jl .L9
	movl $0, %eax
	call getch
	movq %r12, %rsp
	leaq -24(%rbp), %rsp
	popq %rbx
	popq %r12
	popq %r13
	popq %rbp
	.cfi_def_cfa 7, 8
	ret
	.cfi_endproc
	.LFE0:
	.size main, .-main
	.ident "GCC: (Ubuntu/Linaro 4.6.1-9ubuntu3) 4.6.1"
	.section .note.GNU-stack,"",@progbits

view raw Matriz.asm hosted with ❤ by GitHub

Explicación de algunas lineas:

SEGMENT y ENDS: Definen los segmentos a utilizar.
cfi_startproc:Se utiliza antes de cualquier función que tenga alguna entrada de datos.
Call:Llama a alguna acción próxima a realizarse

Programa de matriz en ensamblador optimizado
Despues de una larga revision de las cosas que eran realmente necesarias y las cuales no lo eran se lograron eliminar 54 lineas de codigo terminando con el siguiente codigo mas limpio y corto.

	.file "matriz.c"
	.section .rodata
	.LC0:
	.string "Dame el numero de filas:"
	.LC1:
	.string "%d"
	.LC2:
	.string "Dame el numero de columnas:"
	.LC3:
	.string "A[%d][%d]= "
	.LC4:
	.string "\n"
	.text
	.globl main
	.type main, @function
	main:
	.LFB0:
	.cfi_startproc
	pushq %rbp
	movq %rsp, %rbp
	subq $72, %rsp
	movl $.LC0, %eax
	movq %rax, %rdi
	movl $0, %eax
	call printf
	movl $.LC1, %eax
	leaq -48(%rbp), %rdx
	movq %rdx, %rsi
	movq %rax, %rdi
	movl $0, %eax
	call __isoc99_scanf
	movl $.LC2, %eax
	movq %rax, %rdi
	movl $0, %eax
	call printf
	movl $.LC1, %eax
	leaq -44(%rbp), %rdx
	movq %rdx, %rsi
	movq %rax, %rdi
	movl $0, %eax
	call __isoc99_scanf
	movslq %ebx, %rdx
	leaq 0(,%rdx,4), %r13
	movq %rsp, %rax
	addq $15, %rax
	shrq $4, %rax
	salq $4, %rax
	movq %rax, -56(%rbp)
	movl $0, -40(%rbp)

	.L5:
	movl $0, -36(%rbp)

	.L4:
	movl -36(%rbp), %eax
	leal 1(%rax), %edx
	movl -40(%rbp), %eax
	leal 1(%rax), %ecx
	movl $.LC3, %eax
	movl %ecx, %esi
	movq %rax, %rdi
	movl $0, %eax
	call printf
	movq -56(%rbp), %rax
	movslq %ebx, %rdx
	imulq %rdx, %rcx
	movl -36(%rbp), %edx
	salq $2, %rdx
	addq %rax, %rdx
	movl $.LC1, %eax
	movq %rdx, %rsi
	movq %rax, %rdi
	movl $0, %eax
	call __isoc99_scanf
	addl $1, -36(%rbp)
	.L3:
	movl -44(%rbp), %eax
	cmpl %eax, -36(%rbp)
	jl .L4
	addl $1, -40(%rbp)
	.L2:
	cmpl %eax, -40(%rbp)
	jl .L5
	movl $.LC4, %edi
	call puts
	movl $0, -40(%rbp)

	.L9:
	movl $0, -36(%rbp)

	.L8:
	movq %r13, %rsi
	shrq $2, %rsi
	movq -56(%rbp), %rax
	movl -36(%rbp), %edx
	movslq %edx, %rcx
	imulq %rsi, %rdx
	movl (%rax,%rdx,4), %edx
	movl $.LC1, %eax
	movl %edx, %esi
	movq %rax, %rdi
	movl $0, %eax
	call printf
	addl $1, -36(%rbp)
	.L7:
	movl -44(%rbp), %eax
	cmpl %eax, -36(%rbp)
	jl .L8
	movl $.LC4, %edi
	call puts
	addl $1, -40(%rbp)
	.L6:

	cmpl %eax, -40(%rbp)
	jl .L9
	leaq -24(%rbp), %rsp
	popq %rbx
	popq %r12
	popq %r13
	popq %rbp


	.cfi_endproc
	.LFE0:
	.size main, .-main
	.ident "GCC: (Ubuntu/Linaro 4.6.1-9ubuntu3) 4.6.1"
	.section .note.GNU-stack,"",@progbits