Priprava preprostega programa

Preprost program

Delovanje računalnika lahko ponazorimo s pisanjem programa za izračun A+B-C. Ta izraz razstavimo na naslednje operacije: A prepišemo v akumulator, vsebini akumulatorja prištejemo B, nato odštejemo C in končno ustavimo računalnik ter preverimo vsebino akumulatorja. Te operacije lahko uredimo v tabeli s štirimi kolonami. Vsaka vrstica te tabele naj predstavlja eno operacijo. Prva kolona je oznaka (label ) vrstice. Druga kolona vsebuje operacijo. Tretja kolona vsebuje morebitni operand, četrta kolona vsebuje komentar.

Lokacija	Operacija	Operand	Komentar
START	LDA	A	Load Acc
	ADD	B	Add B to the Accumulator
	SUB	C	Sub C from the Accumulator
	HLT		Halt the Computer
	JMP	START	Branch to START
A	DB	4	Initialize A to 4
B	DB	3	Initialize B to 3
C	DB	2	Initialize C to 2

Preslikava programa v strojno kodo

Če hočemo ta program izvajati, ga moramo najprej preslikati v strojno kodo. Zato moramo izbrati neko začetno lokacijo v pomnilniku. Najlažje je, če v ta namen izberemo kar lokacijo 0.

Nato vsaki naslednji programski vrstici dodelimo neko pomnilniško lokacijo. Če so inštrukcije zakodirane v en byte, bo vsaka naslednja inštrukcija v vsaki naslednji pomnilniški lokaciji. Tako bo naša tabela sedaj taka:

Lokacija Operacija Operand Komentar

00000 LDA A Load Acc

00001 ADD B Add B to the Accumulator

00010 SUB C Sub C from the Accumulator

00011 HLT Halt the Computer

00100 JMP START Branch to START

00101 DB 4 Initialize A to 4

00110 DB 3 Initialize B to 3

00111 DB 2 Initialize C to 2

Tvorimo lahko tabelo simbolov, ko podaja pomnilniške lokacije (ML, memory location) za uporabljene simbole.

Simbol ML

START 00000

A 00101

B 00110

C 00111

Lokacija	Operacija	Operand	Komentar
00000	LDA	A	Load Acc
00001	ADD	B	Add B to the Accumulator
00010	SUB	C	Sub C from the Accumulator
00011	HLT		Halt the Computer
00100	JMP	START	Branch to START
00101	DB	4	Initialize A to 4
00110	DB	3	Initialize B to 3
00111	DB	2	Initialize C to 2

Simbol	ML
START	00000
A	00101
B	00110
C	00111

Operacijske kode posameznih vrst inštrukcij našega računalnika so naslednje.

Operacija Op Koda Operand Komentar

HLT 000 XXXXX Ustavi računalnik

LDA 001 XXXXX Naloži ML XXXXX v akumulator ACC

ADD 010 XXXXX Počisti C in prišteje ML XXXXX akumulatorju ACC

STO 011 XXXXX Shrani ACC na ML XXXXX

SUB 100 XXXXX Setira C in odšteje ML XXXXX od akumulatorja ACC

BRA 101 XXXXX Skok na lokacijo XXXXX če je ACC različen od 0

BRC 110 XXXXX Skok na lokacijo XXXXX če je C enak 0

JMP 111 XXXXX Skok na lokacijo XXXXX

Operacija	Op Koda	Operand	Komentar
HLT	000	XXXXX	Ustavi računalnik
LDA	001	XXXXX	Naloži ML XXXXX v akumulator ACC
ADD	010	XXXXX	Počisti C in prišteje ML XXXXX akumulatorju ACC
STO	011	XXXXX	Shrani ACC na ML XXXXX
SUB	100	XXXXX	Setira C in odšteje ML XXXXX od akumulatorja ACC
BRA	101	XXXXX	Skok na lokacijo XXXXX če je ACC različen od 0
BRC	110	XXXXX	Skok na lokacijo XXXXX če je C enak 0
JMP	111	XXXXX	Skok na lokacijo XXXXX

Končno nadomestimo vsako simbolično kodo in operand z ustrezno strojno kodo v skladu z zgornjimi tabelami.

Opomba: DB je navodilo (directive) ki rezervira pomnilniško lokacijo (Memory Location) za nek simbol in inicializira to lokacijo na neko vrednost med 0 to 255. Takim navodilom pravimo tudi psevdoinštrukcije, ker so po slovnični obliki podobne pravim inštrukcijam.
Končni program b+v strojnem jeziku prikazuje spodnja tabela.

Lokacija Operacija Operand Komentar

00000 001 00101 Load accumulator with Location 5

00001 010 00110 Add Location 6 to the Accumulator

00010 100 00111 Sub Location 7 from the Accumulator

00011 000 00000 Halt the Computer

00100 111 00000 Branch to Location 0

00101 000 00100 Value of A = 4 in this Location 5

00110 000 00011 Value of B =3 in this Location 6

00111 000 00010 Value of B =2 in this Location 7

Lokacija	Operacija	Operand	Komentar
00000	001	00101	Load accumulator with Location 5
00001	010	00110	Add Location 6 to the Accumulator
00010	100	00111	Sub Location 7 from the Accumulator
00011	000	00000	Halt the Computer
00100	111	00000	Branch to Location 0
00101	000	00100	Value of A = 4 in this Location 5
00110	000	00011	Value of B =3 in this Location 6
00111	000	00010	Value of B =2 in this Location 7

Nalaganje programa v računalnik

Tvorjeno kodo moramo vpoisati v zaporedne lokacije računalnikovega pomnilnika

Preverjanje programa v pomnilniku

Pred izvajanjem programa preverimo, ali smo ga pravilno naložili..

Popravljanje napak v pomnilniku

Če ugotovimo napako ne neki pomnilniški lokaciji, jo lahko popravimo brez ponovnega nalaganja programa.

Izvajanje programa

Ko je koda programa naložena in preverjena, sprožimo njeno izvajanje.

Koračno izvajanje programa

Če nam program ne da pravega rezultata, ga moramo razhroščiti (debug). Pomagamo si tako, da njegovo izvajanje prožimo korak za korakom. V tem načinu lahko po vsakem koraku preverimo stanje računalnikovih registrov.

Ustavljanje tekočega programa

V nekaterih primerih, morda zaradi naše programerske napake, program teče v neskončni zanki. V takem primeru moramo njegovo izvajanje nasilno prekiniti.