Esempi di sviluppo ed elaborazione di programmi in C + Assembly

Architettura degli elaboratori, CdL Informatica, DMI, Univ. Catania

1. Esempio in cap04/sub32bit

• programma per architettura a 32 bit (elaborabile anche su piattaforma a 64 bit se dotata delle necessarie librerie)
• sorgenti: programma principale in C, sottoprogramma in Assembly
• architetture: IA-32, ARMv6
• contenuti: sorgenti e shell script per l'elaborazione del programma con compilatore gcc in s.o. Unix/Linux (collaudati su Ubuntu 14.04); per l'esempio ARMv6 è stato usato il cross-compilatore arm-linux-gcc, disponibile per piattaforme Ubuntu nel repository rijndael.ece.vt.edu .
• funzioni dei moduli:
  • sottoprogramma: conversione di una sequenza di cifre decimali da codice ASCII (una cifra per byte) a BCD (due cifre per byte)
  • programma principale: collaudo del sottoprogramma con una sequenza predefinita in un array di costanti e visualizzazione della sequenza ottenuta in ritorno
• script ausiliari: l'esecuzione del processo di elaborazione dei sorgenti è facilitata da alcuni script, che però vanno dotati del permesso di esecuzione dopo la decompressione dell'archivio; e.g. su Unix/Linux:

  cd cap04/sub32bit
  chmod 755 */*BCDpacksub

1.1 Esempio in cap04/sub32bit/ia32

• sequenza di elaborazione:
  1. assemblaggio del sottoprogramma --> modulo oggetto
  2. compilazione del programma principale e collegamento con il modulo oggetto del sottoprogramma --> programma eseguibile
  3. esecuzione del programma --> output rediretto su file di testo
  4. disassemblaggio del modulo oggetto del sottoprogramma
  rispettivamente mediante gli script:

  ./asBCDpacksub
  ./gcctestBCDpacksub
  ./runtestBCDpacksub
  ./odBCDpacksub

• l'esecuzione dei quattro script nella sequenza di cui sopra, in ciascuno dei tre passi usa -> produce (o sovrascrive) i file:

  as: BCDpacksub.asm -> BCDpacksub.o, BCDpacksub.lst
  gcc: testBCDpacksub.c, BCDpacksub.o -> testBCDpacksub, testBCDpacksub.lst
  run: testBCDpacksub -> testBCD.txt
  od: BCDpacksub.o -> BCDpacksub.dump

1.2 Esempio in cap04/sub32bit/arm

• sequenza di elaborazione:
  1. cross-assemblaggio del sottoprogramma --> modulo oggetto
  2. cross-compilazione del programma principale e collegamento con il modulo oggetto del sottoprogramma --> programma eseguibile
  3. simulazione ordinaria dell'esecuzione del programma --> output rediretto su file di testo
  4. simulazione interattiva dell'esecuzione del programma con debugger: v. SimItARM User Guide / Interpreter / Built-In Debugger .
  rispettivamente mediante gli script:

  ./arm-linux-asBCDpacksub
  ./arm-linux-gcctestBCDpacksub
  ./simitarm-ematestBCDpacksub
  ./simitarm-demtestCDpacksub

• l'esecuzione dei quattro script nella sequenza di cui sopra, in ciascuno dei tre passi usa -> produce (o sovrascrive) i file:

  arm-linux-as: BCDpacksub.asm -> BCDpacksub.o, BCDpacksub.lst
  arm-linux-gcc: testBCDpacksub.c, BCDpacksub.o -> testBCDpacksub, testBCDpacksub.lst
  simitarm-ema: testBCDpacksub -> testBCD.txt
  simitarm-dem: testBCDpacksub

Allo stato attuale, su macchine di architettura x86 o amd l'esempio ia32 è riproducibile fino all'esecuzione, mentre l'esempio arm richiede l'installazione di un cross-compilatore (quello qui utilizzato non è l'unico disponibile) e di un simulatore di processore ARM. Quest'ultimo tipicamente permette di simulare l'esecuzione del programma ARM generato sia in modalità ordinaria che con il supporto di un debugger interattivo. Il simulatore qui usato è SimItARM , open-source per piattaforma IA32/Linux.

Su altre piattaforme (architettura e/o sistema operativo) si può impiegare l'emulatore generico open-source QEMU .

Architettura degli elaboratori, 2014/2015 .
Autore: G. Scollo .
Data: Lunedì 4 Maggio 2015
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