Qui

11

Jan

2007

19:25

Este é o módulo de laboratório do capítulo 1 do AoA, uma espécie de guia de estudo. Se o guia não tiver todas as informações necessárias para resolver os exercícios propostos, procure-as no tópico ao qual ele se refere.

As questões são numeradas sequencialmente de acordo com o capítulo. Assim, por exemplo, Q01.08 representa a oitava questão do capítulo 1. As respostas podem ser visualizadas clicando a pergunta. Sugiro responder as questões antes de verificar as respostas corretas, senão, qual é a vantagem que Maria leva? Exercício é para ser resolvido!

O sistema decimal é, sem sombra de dúvida, o sistema numérico mais utilizado. Cada dígito à esquerda do ponto decimal representa um valor que varia de 0 a 9 vezes sucessivas potências positivas de dez. Da mesma forma, cada dígito à direita do ponto decimal representa um valor de sucessivas potências negativas de dez. Exemplos:

1234.567 é 1*1000 + 2*100 + 3*10 + 4 + 5*0.1 + 6 * 0.01 + 7 * 0.001
Isto também equivale ao valor 1*103 + 2 *102 + 3*101 + 4*100 + 5*10-1 + 6*10-2 + 7*10-3

5.23e+5 é 5*105 + 2*104 + 3*103

Q01.01 - Qual é a representação em "potência de dez" de 7009.001?

O sistema de numeração binário funciona de um modo parecido com o do sistema decimal. Ao invés de sucessivas potências de dez, usa sucessivas potências de dois. Ao invés de dígitos de 0 a 9, permite apenas os dígitos 0 e 1. Exemplos:

1001 é 1*23 + 1*20 (o equivalente decimal é nove)
110.11 é 1*22 + 1*21 + 1*2-1 + 1*2-2 (o equivalente decimal é 6.75)

Q01.02 - Qual é a representação em "potência de dois" de 1101101.1?

Q01.03 - Qual é o equivalente decimal de 1101101.1?

Na linguagem Assembly, os números binários geralmente são agrupados em blocos de 4, 8, 16 e 32 bits (binary digits - dígitos binários). Além disto, a maioria dos valores usados no Assembly são inteiros. Neste texto usaremos a convenção normal de numeração dos bits, de 0 até n-1, onde n é o total de bits presentes no valor binário. O bit menos significativo (ou de ordem baixa - O.B.) é sempre o bit número zero e o bit mais significativo (ou de ordem alta - O.A.) é sempre o bit número n-1 do número binário.

Q01.04 - Num número binário de 16 bits, qual é o bit mais significativo (O.A.)?

Programadores de linguagem Assembly, particularmente para o 80x86, com frequência trabalham com strings de bits de 4, 8, 16 e 32 bits de comprimento. É por isso que são usados vários nomes especiais para os dados binários dos referidos comprimentos. São eles, respectivamente: nibble, byte, word e double word (word duplo).

Q01.05 - Qual é o número do bit mais significativo num word? E num duplo word?

Q01.06 - Quantos bits há num byte?

Q01.07 - Quantos bytes há num duplo word?

Q01.08 - Qual é o número do bit menos significativo num nibble?

Na prática, os números binários são muito desajeitados para serem usados. É por isso que a maioria dos programadores utiliza o sistema de numeração hexadecimal. O sistema de numeração hexadecimal (também conhecido simplesmente como hexa) fornece notações muito mais compactas que o sistema binário e a conversão entre hexa e binário é bastante simples quando se usa a seguinte tabela:

Hexadecimal     Binário       Hexadecimal     Binário
    0            0000             8            1000
    1            0001             9            1001
    2            0010             A            1010
    3            0011             B            1011
    4            0100             C            1100
    5            0101             D            1101
    6            0110             E            1110
    7            0111             F            1111

Q01.09 - Qual é o equivalente binário do hexa FEDC?

Q01.10 - Qual é o equivalente hexa do binário 11011010010010?

Q01.11 - Qual é o equivalente hexa do binário 100010010000101?

Q01.12 - Qual é o valor do bit O.A. do número de 16 bits 7F8C?

As quatro operações lógicas mais importantes são AND, OR, XOR e NOT. As tabelas lógicas para estas operações são:

AND |  0   1                    OR |  0   1
-------------                   ------------
 0  |  0   0                     0 |  0   1
 1  |  0   1                     1 |  1   1


XOR |  0   1                   NOT |
-------------                  ---------
 0  |  0   1                    0  |  1
 1  |  1   0                    1  |  0

AND, OR e XOR são funções diádicas (precisam de dois operandos) e NOT é monádica. Por exemplo:

1 AND 1 = 1
0 OR 0 = 0
1 XOR 0 = 1
NOT 1 = 0

De acordo com as tabelas verdade acima, estas quatro operações atuam apenas em operandos de bit único. Em Assembly, no entanto, com frequência é preciso trabalhar com strings de bits (bytes, words, etc), o que torna necessária uma extensão destas funções. Para trabalhar com strings de bits é preciso que ambas tenham o mesmo comprimento. Para ajustá-lo, basta adicionar zeros à esquerda da string menor. Depois disto, realiza-se a operação desejada bit a bit:

100010 AND 1110001 = 010 0010 AND 111 0001 = 010 0000
11110000 OR 0101010 = 1111 0000 OR 0010 1010 = 1111 1010
10100101 XOR 11110000 = 1010 0101 XOR 1111 0000 = 0101 0101
NOT F4h = NOT 1111 0100 = 0000 1011 = 0Bh

Q01.13 - Calcule (FBh AND 54h)

Q01.14 - Calcule (12h OR 34h)

Q01.15 - Calcule (5Ah XOR 5Ah)

Q01.16 - Calcule (NOT 4Fh)

Você ainda se lembra da transformação de números positivos em negativos (e vice versa) usando o complemento de dois? Só para refrescar a memória:

1. Transformar o número em binário
2. Inverter todos os bits com NOT
3. Somar 1 ao resultado
4. Converter o binário para o sistema original

Q01.17 - Transforme -FFFFh no número positivo correspondente.

Q01.18 - Transforme -(FACEh AND F0F0h) no número positivo correspondente.

Para poder realizar operações com valores representados por um número de bits diferente (por exemplo, somar um byte com um word), é preciso expandir o valor representado com menos bits. Reveja as regras:

• A extensão com sinal do valor de oito bits FCh para 16 bits é FFFCh.
• A extensão com sinal do valor de 8 bits 7Fh para 16 bits é 007Fh.
• A extensão com sinal do valor de 16 bits 8000h para 32 bits é FFFFFF80h.

Q01.19 - Faça a extensão com sinal do valor de 8 bits 5Fh para 16 bits.

Q01.20 - Faça a extensão com sinal do valor de 8 bits 91h para 16 bits.

Q01.21 - Faça a extensão com sinal do valor de 16 bits 91h para 32 bits.

Q01.22 - Faça a extensão com sinal do resultado de 16 bits de 01FFh AND FF81h) para 32 bits.

A contração, usada para reduzir o número de bits de um valor, só pode ser efetuada se o resultado mantiver o valor original. O princípio da contração com sinal é o mesmo da expansão com sinal, sendo apenas a operação inversa.

Q01.23 - É possível fazer a contração do valor de 16 bits FF80h para uma valor de 8 bits?

Q01.24 - É possível fazer a contração do valor de 16 bits 0102h para uma valor de 8 bits?

Lembra dos campos bit e dos dados compactados? O exemplo era um campo bit para guardar datas. Os bits D eram para o dia, os bits M para o mês e os A para o ano - e tudo cabe direitinho em 16 bits. Veja abaixo:

Lembra também das operações de shift (deslocamento) e rotate (rotação)? Só para refrescar a memória, aqui estão os diagramas:

Deslocamento para a direita	Deslocamento para a esquerda
Shift aritmético para a direita	Shift aritmético para a esquerda

Q01.25 - Como extrair o bit de sinal de um número usando uma rotação para a esquerda e uma instrução AND?

Q01.26 - Numa data armazenada no campo bit acima, quais as operações necessárias para extrair o valor do ano?

Q01.27 - Numa data armazenada no campo bit acima, quais as operações necessárias para extrair o valor do mês?

Q01.28 - Numa data armazenada no campo bit acima, quais as operações necessárias para extrair o valor do dia?

Q01.29 - Numa data armazenada no campo bit acima, qual é o padrão de bits para a data 12.01.04?

Q01.30 - Quais as operações que você usaria para inserir o dia 20 na data acima?

O conjunto de caracteres ASCII é provavelmente o código mais universal que existe hoje em dia. O conjunto padrão de caracteres ASCII inclui 128 códigos diferentes, arranjados em quatro grupos de 32 códigos. Os dígitos de 0 a 9 possuem os códigos de 30h a 39h. Estes grupos podem ser identificados através dos bits 5 e 6:

Q01.31 - Qual operação lógica é usada para converter minúsculas em maiúsculas?

Q01.32 - Qual operação lógica é usada para converter maiúsculas em minúsculas?

Q01.33 - Qual operação lógica é usada para transformar o caracter "5" no seu valor numérico?

Q01.34 - Qual operação lógica é usada para transformar o valor numérico 5 no caractere "5"?