SoloCodigo

Quiero proponer el siguiente problema practico para todos nosotros.  Solo soy un novato porque apenas comence a estudiar C/C++ y para agudizar mi aprendizaje y talves ayudar a otros a desarrollarce igual que yo

Lo que quiero proponer consiste en desviarnos temporalmente del mundo de la programacion de lenguajes de alto nivel.  "Abriremos" una computadora y veremos su estructura interna.  Presentaremos la programacion en lenguaje de maquina y escribiremos varios programas en dicho lenguaje.

Para hacer que esta sea una experiencia especialmente valiosa, despues construiremos una computadora (por medio de la tecnica de simulacion basada en software) en la que podra ejecutar sus programas en lenguaje de maquina.

A) ( Programacion en lenguaje de maquina) Crearemos una computadora a la que llamaremos Simpletron.  Como su nombre implica, es una maquina sencilla, pero como pronto veremos, tambien es poderosa.  La Simpletron ejecuta programas escritos en el unico lenguaje que entiende directamente; es decir, el lenguaje de maquina Simpletron, o SML.

La Simpletron contiene un acumulador --es decir, un "registro especial" en el que se coloca la informacion antes de que la Simpletron la tome para efectuar calculos o examinarla de varias maneras.  Toda la informacion de la Simpletron se maneja en terminos de palabras.  Una palabra es un numero decimal de cuatro digitos con signo, como +3364, -1293, +0007, -0001, etc.  La Simpletron viene equipada con una memoria de 100 palabras, las cuales se referencian por su numero de localidad: 00, 01, ..., 99.

Antes de ejecutar un programa SML, debemos cargar el programa en memoria.  La primera instruccion de cada programa SML siempre queda en la localidad 00.  El simulador comenzara la ejecucion a partir de esta localidad.

Cada instruccion en SML ocupa una palabra de la memoria de la Simpletron (por lo tanto, las instrucciones son numeros decimales de cuatro digitos con un signo).  Supondremos que el signo de una instruccion SML siempre es positivo, pero el signo de una palabra de datos puede ser positivo o negativo.  Cada localidad de la memoria de la Simpletron puede contener una instruccion, un valor de datos utilizado por el programa o un area no utilizada (y, por lo tanto, indefinida) de la memoria.

Los primeros dos digitos de cada instruccion SML son el codigo de operacion, que especifica la operacion que se llevara a cabo.  A continuacion les muestro los codigos de operacion del SML:

Operaciones de entrada/salida:

const int READ = 10;
Lee una palabra del teclado y la pone en una localidad especifica de la memoria.
const int WRITE = 11;
Escribe en la pantalla la palabra ubicada en una localidad especifica de memoria.

Operaciones de carga/almacenamiento:
const int LOAD = 20;
Carga en el acumulador la palabra ubicada en una localidad especifica de memoria.
const int STORE = 21;
Almacena la palabra que se encuentra en el acumulador en una localidad especifica de memoria.

Operaciones aritmeticas:

const int ADD = 30;
Suma la palabra ubicada en una localidad especifica de memoria a la palabra que se encuentra en el acumulador (deja el resultado en el acumulador).
const int SUBTRACT = 31;
Resta la palabra ubicada en una localidad especifica de memoria a la palabra que se encuentra en el acumulador (deja el resultado en el acumulador).
const int DIVIDE = 32;
Divide la palabra ubicada en una localidad especifica de memoria a la palabra que se encuentra en el acumulador (deja el resultado en el acumulador).
const int MULTIPLY = 33;
Multiplica la palabra ubicada en una localidad especifica de memoria a la palabra que se encuentra en el acumulador (deja el resultado en el acumulador).
Operaciones de transferencia de control:

const int BRANCH = 40;
Bifurca a una localidad de memoria especifica
const int BRANCHNEG = 41;
Bifurca a una localidad de memoria especifica si el acumulador es negativo
const int BRANCHZERO = 42;
Bifurca a una localidad especifica de memoria si el acumulador es igual a cero.
const int HALT = 43;
Termina; el programa ha completado su trabajo.

Los ultimos dos digitos de las instrucciones SML son el operando (la direccion de la localidad especifica de memoria que contiene la palabra a la que se aplica la operacion).

Ahora consideremos varios programas SML sencillos.  

Ejemplo 1
Localidad_____________Numero__________Instruccion

00___________________+1007___________Lee_A
01___________________+1008___________Lee_B
02___________________+2007___________Carga_A
03___________________+3008___________Suma_B
04___________________+2109___________Almacena_C
05___________________+1109___________Escribe_C
06___________________+4300___________Terminacion
07___________________+0000___________Variable_A
08___________________+0000___________Variable_B
09___________________+0000___________Variable_C

El primero (ejemplo 1) lee del teclado dos numeros y calcula e imprime su suma.  La instruccion +1007 lee el primer numero y lo pone en la localidad 07 (la cual ha sido inicializada a cero). La instruccion +1008 lee el siguiente numero, colocandolo en la localidad 08.  La instruccion load, +2007, pone (copia) en el acumulador el primer numero y la instruccion add, +3008, suma el segundo numero al que se encuentra en el acumulador.  Todas las instrucciones aritmeticas de SML dejan sus resultados en el acumulador.  La instruccion store, +2109, pone (copia) el resultado en la localidad de memoria 09, de donde lo toma la instruccion write, +1109, y lo imprime (como numero decimal de cuatro digitos con signo). La instruccion halt, +4300, termina la ejecucion.

El programa SML a continuacion (ejemplo 2) lee del teclado dos numeros y determina e imprime el valor mas alto.  Note que la instruccion +4107 se utiliza como transferencia de control condicional, a semejanza de la instruccion if de C/C++.

Ejemplo 2
Localidad___________Numero_________Instruccion

00__________________+1009__________Lee_A
01__________________+1010__________Lee_B
02__________________+2009_________Carga_A
03__________________+3110__________Resta_B
04__________________+4107__________Bifurca_con_negativo_a_07
05__________________+1109__________Escribe_A
06__________________+4300__________Terminacion
07__________________+1110__________Escribe_B
08__________________+4300__________Terminacion
09__________________+0000__________Variable_A
10__________________+0000__________Variable_B

Seria bueno realizar algunos ejemplos sencillos de programas SML:

1- Mediante un ciclo controlado por centinela leer 10 numeros positivos y calcule e imprima su suma.

2- Mediante un ciclo controlado por contador, leer siete numeros, algunos positivos y otros negativos, y calcule e imprima su promedio.

3- Lea una serie de numeros y determine e imprima el mayor. El primer numero indicara la cantidad de numeros a procesar.

Haaa, por si no lo saben esta tarea tambien es para mi, como les habia dicho aun no se C/C++, apenas lo estoy estudiando y creo que esta es una buena forma de hacerlo, compartiendo.

Ahorita continuare con mas detalles del simulador antes de comenzar a programar.