La pila y las funciones · Lección 21 de 30 · unos 15 minutos
Conservar el estado de quien llama
Usa una convención de guardar y restaurar cuando una función necesita espacio temporal.
01 / Comprende
Comprender la idea
Una función puede cambiar registros salvo que el programa acuerde una convención. Si promete conservar R1, debe guardar su valor antes de usarlo como espacio temporal y restaurarlo antes de volver.
PUSH y POP guardan datos; CALL y RETURN gestionan marcos de llamada separados. Una función llamada puede volver correctamente aunque quien la llamó tenga un LOOP activo. Restaurar datos con POP no consume la dirección de retorno de la función.
02 / Prueba
Observar qué ocurre
La salida será 2, 4, 6. CALL vuelve al cuerpo del bucle y no termina el bucle exterior.
LOAD 1 R1
LOOP 3
LOAD R1
CALL double
PRINT
LOAD R1
ADD 1
COPY R0 R1
RETURN
HALT
double: MUL 2
RETURNUsa Avanzar un paso para seguir una instrucción cada vez. Puedes modificar el ejemplo y repetirlo.
03 / Reto
Hacerlo funcionar
Lee un valor que conservar en R1 y después un argumento de función. Llama a una auxiliar que devuelva argumento + 1 usando R1 temporalmente. Imprime el resultado y después el primer valor conservado. Usa PUSH y POP para conservar R1.
El comprobador ejecuta el programa actual del editor en una máquina nueva para cada uno de 3 casos. Suministra entradas y memoria inicial; la salida y memoria actuales del laboratorio no deciden el resultado.
INPUT
COPY R0 R1
INPUT
CALL helper
PRINT
LOAD R1
PRINT
HALT
helper:
#
RETURN¿Necesitas una pista?
Guarda el argumento en R2 antes de cargar R1 para apilarlo. Guarda el resultado mientras POP restaura el antiguo R1.
Mostrar una solución resuelta
Lee el programa, predice el efecto de cada instrucción y después avanza paso a paso en el laboratorio.
INPUT
COPY R0 R1
INPUT
CALL helper
PRINT
LOAD R1
PRINT
HALT
helper: COPY R0 R2
LOAD R1
PUSH
LOAD 99 R1
LOAD R2
ADD 1
COPY R0 R2
POP
COPY R0 R1
LOAD R2
RETURNLaboratorio de CPU con emojis
Programa con emojis
Escribe LOAD, ADD u otro código de operación y pulsa Espacio para insertar su emoji. Ctrl/⌘ + Intro ejecuta o pausa; Escape pausa; Ctrl/⌘ + ] añade sangría. Tab mueve el foco. Las etiquetas terminan en dos puntos. Los saltos usan direcciones de instrucción que empiezan en cero.
Mapa de instrucciones y puntos de interrupción (0)
Los puntos de interrupción detienen la ejecución antes de una instrucción. Ejecutar permite pasar una vez por el punto en el que se ha detenido; Avanzar un paso ejecuta esa instrucción directamente. Editar el código borra los puntos de interrupción anteriores y el estado de la máquina.
Registros de la CPU
- R0
- 0
- R1
- 0
- R2
- 0
- R3
- 0
- R4
- 0
- R5
- 0
- R6
- 0
- R7
- 0
Pilas y marcos de bucle
SP = 255 − profundidad de datos − profundidad de llamadas. La pila está separada de la memoria.
Pila de datos (fondo → cima)
Vacío
Direcciones de retorno de llamadas (fondo → cima)
Vacío
Marcos de bucle
Vacío
Salida y entrada
Ejecuta una instrucción PRINT para ver la salida.
Entrada en la cola: Vacío
Memoria · 256 bytes · 0 distintos de cero
Cada celda muestra dirección:valor. R = leído en este paso; W = escrito en este paso. Selecciona una celda para inspeccionarla o inicializarla antes de ejecutar. Usa las flechas para desplazarte, Inicio/Fin para la fila y Ctrl/⌘ + Inicio/Fin para toda la memoria.
Traza de ejecución · 0 entradas
Abajo aparecen las entradas recientes. Inspecciona cualquier índice, empezando por cero, para ver una copia completa e independiente del estado anterior y posterior.
Comprobar tu reto
Puedes comprobarlo en cualquier momento. Todos los casos deben superar la prueba para registrar la finalización.
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