Solución a los ejercicios de la Sesión L1

• Ejercicio 1
• Ejercicio 2
• Ejercicio 3
• Ejercicio 4
• Ejercicio 5
• Ejercicio 6
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(Ver enunciado)
La instrucción para hacer una asignación a un registro es addi, usando como registro fuente el x0

• Fichero: L1-sol-01.s

# Sesion L1 
# Solucion al ejercicio 1
#
#-- Asignar los siguientes valores a los registro indicados:
#-- x3=3, x4=4, x5=5, x6=6, x7=7 y x8=8

	.text

	addi x3, x0, 3   # x3 = 3
	addi x4, x0, 4   # x4 = 4
	addi x5, x0, 5   # x5 = 5
	addi x6, x0, 6   # x6 = 6
	addi x7, x0, 7   # x7 = 7
	addi x8, x0, 8   # x8 = 8

	#-- Terminar
	li a7, 10
	ecall

Para comprobar que el programa funciona lo ensamblamos y lo ejecutamos paso a paso. Vemos cómo los registros del x3 al x8 toman los valores del 3 al 8 respectivamente. Una vez ejecutado el programa completo, esto es lo que vemos en el simulador:

En la sesión 3 aprendemos que estas mismas asignaciones las podemos hacer con la pseudo-instrucción li. Es el programa ensamblador el que la convierte en la instrucciónn addi equivalente. El programa sería:

• Fichero: L1-sol-01-bis.s

# Sesion L1 
# Solucion al ejercicio 1 (avanzada)
#
#-- Asignar los siguientes valores a los registro indicados:
#-- x3=3, x4=4, x5=5, x6=6, x7=7 y x8=8
#--
#-- La operación de asignacion se realiza tipicamente con
#-- la pseudo-instruccion li, que no vemos hasta la sesion L3
#-- El programa es equivalente, pero usando li en vez de addi
#-- (pero genera exactamente las mismas instrucciones basicas)

	.text

	li x3, 3   # x3 = 3
 	li x4, 4   # x4 = 4
 	li x5, 5   # x5 = 5
 	li x6, 6   # x6 = 6
 	li x7, 7   # x7 = 7
 	li x8, 8   # x8 = 8
 	
	#-- Terminar
	li a7, 10
	ecall

El resultado es exactamente el mismo que con la solución anterior

(Ver enunciado)
Para que el contador cuente de 2 en 2 basta con sustituir la instrucción addi x5, x5, 1 por addi x5, x5, 2. De esta forma en cada vuelta del bucle se realizará la operación x5 = x5 + 2, en vez de x5 = x5 + 1. Para inicializar el registro x5 a 0 utilizamos addi x5, x0, 0

• Fichero: L1-sol-02.s

# Sesion L1 
# Solucion al ejercicio 2
# --- Programa contador
# --- Se implementa un contador en el registro x5
# --- que se ejecuta indefinidamente
# --- El contador se inicializa con el valor 0
# --- El contador se incrementa de 2 en 2

	.text
	
	#-- Inicializar contador
	addi x5, x0, 0  #-- x5 = 0
	
	# -- Repetir indefinidamente las siguientes
	# -- instrucciones	
bucle:

	#-- Incrementar contador en 2 unidades
	addi x5, x5, 2
	
	#-- Repetir!
	j bucle

Lo simulamos para comprobar que funciona correctamente. Nos fijamos en el registro x5: Efectivamente sólo toma los valores pares

La dirección de la primera instrucción la vemos directamente en la columna address. Su valor es: 0x00400000

(Ver enunciado)
Partimos del ejemplo del contador. Es la misma estructura. Sólo hay que inicializar los tres regisros a cero y añadir los incrementos en el bucle

• Fichero: L1-sol-03.s

# Sesion L1 
# Solucion al ejercicio 3
# El registro x3 toma los valores 0,1,2,3,4,5... (Incremento de 1)
# El x4: 0,3,6,9,12,15... (Incremento de 3 en 3)
# El x5 0,5,10,15,20,25.... (Incremento de 5 en 5)
#-- Se repite indefinidamente

	.text
	
	#-- Inicializar los registros a 0
	addi x3, x0, 0
	addi x4, x0, 0
	addi x5, x0, 0 
	
bucle:
	#-- Incrementar x3 en una unidad
	addi x3, x3, 1
	
	#-- Incrementar x4 en 3 unidades
	addi x4, x4, 3
	
	#-- Incrementar x5 en 5 unidades
	addi x5, x5, 5
	
	#-- Repetir indefinidamente
	j bucle

Al simularlo comprobamos que efectivamente está funcionando correctamente. El registro x3 se incrementa de uno en uno, empezando en 0. El x4 de 3 en 3, también empezando desde cero. Y el x5 de 5 en 5, comenzando por 0

(Ver enunciado)
Las dos acciones que nos piden, inicializar y restar 1, las realizamos con la operacion de suma addi

• Fichero: L1-sol-04.s

# Solucion al ejercicio 4
#  programa que ejecute las siguientes acciones:
#   * Inicializar el registro 6 a 0
#   * Restarle 1
#   * Terminar 

	.text
	
	#-- Inicializar registro 6 a 0
	addi x6, x0, 0
	
	#-- Restar 1
	addi x6, x6, -1
	
	#-- Terminar
	li a7, 10
	ecall

#-- configuramos para ver los registros en hexadecimal
#-- Al restar 1 a 0, x6 vale 0xFFFFFFFF (todos los bits a 1)
#-- El valor en complemento a dos de -1 es justo ese

Para entender mejor el valor de x6 al restar 1, activamos la opción de ver los registros en hexadecimal y observamos que vale 0xFFFFFFFF (todos los bits a 1). Este es el valor de -1 en complemento a dos

(Ver enunciado)
Se trata de una cuenta atrás. El registro x3 comienza en 10, se va decrementando hasta llegar a 0, y termina

(Ver enunciado)
Este programa implementa la multiplicación de dos registros, utilizando sumas. En los registros x5 y x6 se introducen los dos números a multiplicar. El resultado se devuelve en x7

La operación realizada es por tanto: x7 = x5 * x6 Al ejecutar el programa obtenemos que x7 = 5 * 6 = 30

(Ver enunciado)
El objetivo de este ejercicio es familiarizarnos con los mensajes de error del ensamblador. Muchas veces al producirse un error es difícil encontrar a qué es debido

Al introducir el programa en el simulador y ensamblarlo, obtenemos este primer error:

Es debido a una errata en los comentarios. En vez del símbolo #, se ha introducido ;. La línea correcta sería esta:

beq x17,x0,fin  #-- Comprueba terminacion

Lo solucionamos y volvemos a ensamblar. Ahora aprece un segundo error. Lo examinamos y vemos que ha ocurrido lo mismo que antes. Hay otro comentario incorrecto. En los ensambladores de otros microprocesadores el símbolo ; se utiliza para introducir comentarios, pero en el RISC-V se usa #

El siguiente error es una errata al escribir la instrucción addi. La última i se ha duplicado

En la línea 8 hay otra errata. La x del registro x7 se ha duplicado

El último error es por la utilización de una etiqueta NO definida: hola. Debería ser a

Ahora lo podemos simular y comprobar qué es lo que hace: calcula los múltiplos de 8, en el registro x7. Saca 10 múltiplos, por lo que en realidad es la tabla de multiplicar del 8

Este es el programa completo, sin errores de ensamblado:

• Fichero: L1-sol-07.s

# Sesion L1 
# Solucion al ejercicio 7
# Ensambla este programa y soluciona los errores que tenga
# Consigue que se pueda ejecutar paso a paso
# -- Este codigo tiene todos los errores solucionados

        .text

	addi x17, x0, 10
	addi x12, x0, 8
	addi x7, x0, 0
a:
	beq x17,x0,fin  #-- Comprueba terminacion
	add x7, x7, x12
	addi x17, x17, -1
	
	#-- repetir 
	
	j a
	
fin:
	li a7, 10
	ecall

• Juan González-Gómez (Obijuan)
• Katia Leal Algara
• Miguel Ángel de Miguel Paraíso
• Javier Macias del Campo

• Universidad Rey Juan Carlos de Madrid
• Escuela de Ingeniería de Fuenlabrada (URJC)