====== 3. Cvičení - Návrh jednoduché řídicí jednotky procesoru ======

Znění úloh na cvičení je zde: {{courses:A4M36PAP:tutorials:03:03_cviceni_zadani.pdf|}}
\\ \\ 

\\ 
Druhá část cvičení - Význam a použití základních instrukcí 

Bližší popis instrukcí:
^ Instrukce ^ Syntax ^ Operace ^ Význam ^
| Add   | add d,s,t   | d = s + t;   | Add: Sečte dva registry s + t a výsledek uloží do registru d |
| Addi   | addi t,s,C   | t = s + C;   | Add immediate: Sečte hodnotu v s a znaménkově rozšířenou přímou hodnotu, a výsledek uloží do t |
| Sub   | sub d,s,t       |d = s - t   | Subtract: Odečte znaménkově obsah registru t od s a výsledek uloží do d |
| And   | and d,s,t       |d = s & t   | Logický součin |
| Or   | or d,s,t       |d = s or t   | Logický součet |
| Beq   | beq s, t, offset   | if s == t go to PC+4+4*offset; else go to PC+4   | Branch on equal: Skáče pokud si registry s a t jsou rovny |
| lw    | lw t,C(s)     | t = Memory[s + C] | Load word: Načte slovo z paměti a uloží jej do registru t |
| sw    | sw t,C(s)     | Memory[s + C] = t | Store word: Uloží obsah registru t do paměti |
| lui  | lui t,C | t = C << 16 | Load upper immediate: Uloží předanou přímou hodnotu C do horní části registru. Registr je 32-bitový, C je 16-bitová. |


\\ 
==== Příklady přepisu krátkých fragmentů kódu z jazyka C do asembleru ====

^ Příkaz **//if//** ^^
| <code C> 
if (i ==j)
  f = g + h;

f = f – i;
</code> | <code>
//   s0=f, s1=g, s2=h, s3=i, s4=j

  bne s3, s4, L1   // Pokud i!=j, skoč na L1 
  add s0, s1, s2   // if blok: f=g+h
L1:
  sub s0, s0, s3   // f = f-i
</code> |



^ Příkaz **//if-else//** ^^
| <code C>
if (i ==j)
  f = g + h;
else
  f = f – i;

</code> | <code>
//   s0=f, s1=g, s2=h, s3=i, s4=j

  bne s3, s4, else  // Když i!=j, skoč na else
  add s0, s1, s2    // if blok: f=g+h
  j L2              // přeskoč blok else
else:
  sub s0, s0, s3    // blok else: f = f-i
L2:
</code> |


^ Cyklus **//while//** ^^
| <code C>
int pow = 1;
int x = 0;

while(pow != 128)
{
  pow = pow*2;
  x = x + 1;
}
</code> | <code>
// s0=pow, s1=x

  addi s0, $0, 1     // pow = 1
  addi s1, $0, 0     // x = 0
  addi t0, $0, 128   // t0 = 128 pro porovnávání

while:
  beq  s0, t0, done  // Když pow==128, ukončení cyklu while
  sll  s0, s0, 1     // pow = pow*2
  addi s1, s1, 1     // x = x+1
  j    while
done:
</code> |


^ Cyklus **//for//** ^^
| <code C>
int sum = 0;

for(int i=0; i!=10; i++)
{
  sum = sum + i;
}
</code> | <code C>
//Ekvivalentní k následujícímu cyklu while:
int sum = 0;

int i = 0;
while(i!=10){
  sum = sum + i;
  i++;
}
</code> |


^ Načtení slova z datové paměti ^^
| <code C>
// Jenom pro účely ukázky...
int a, *pa=0x80020040;
int b, *pb=0x80020044;
int c, *pc=0x00001234;

a = *pa;
b = *pb;
c = *pc;
</code> | <code>
// s0=pa (bazova adresa), s1=a, s2=b, s3=c

lui  s0, 0x8002   // pa = 0x80020000;
lw   s1, 0x40(s0)     // a = *pa;
lw   s2, 0x44(s0)     // b = *pb;

addi s0, $0, 0x1234   // pc = 0x00001234;
lw   s3, 0x0(s0)      // c = *pc;
</code> |


\\