Exercício 4

Objetivo

Consolidar o uso de desvios condicionais e incondicionais em Assembly RISC-V por meio de um comando if-else com bne e j. A seguinte expressão em C é traduzida para assembly usando bne e j:

if (i == j)
    f = g + h;
else
    f = g - h;

Instruções

Abra o simulador de linguagem RISC-V.
No editor de texto do simulador, transcreva o código abaixo:

# Exercício 04
# C expression:
#   if (i == j)
#       f = g + h;
#   else
#       f = g - h;

    .text
main:
    addi s1, zero, 10     # g = 10
    addi s2, zero, 20     # h = 20
    addi s3, zero, 1      # i = 1
    addi s4, zero, 2      # j = 2

    bne  s3, s4, Else     # if (i != j) goto Else
    add  s0, s1, s2       # f = g + h
    j Exit                # goto Exit

Else:
    sub  s0, s1, s2       # f = g - h

Exit:
    nop

Execução Passo a Passo - Cenário 1 (i ≠ j)

Com os valores iniciais i = 1 e j = 2, o desvio é tomado e a execução salta para Else, calculando f = g - h.

Execute o programa passo a passo clicando no botão Run One Step. A cada instrução, preencha a tabela abaixo cada vez que o valor de um registrador for modificado.

Preencha a tabela abaixo

Preencha o PC com o endereço da instrução e copie a coluna Instrução com o conteúdo da coluna Source do simulador. Preencha apenas os campos que forem modificados.
Para pseudo-instruções, o simulador exibe a instrução real na coluna Basic e a forma original na coluna Source. Copie o valor Basic na coluna Instrução e o valor Source na coluna Pseudoinstrução. Deixe a coluna de pseudoinstrução em branco para instruções reais.
Se precisar de mais linhas, clique em Adicionar linha. A verificação só é realizada quando todas as linhas estiverem preenchidas, se nada aparecer ao clicar em Verificar, significa que ainda há linhas em branco.

Antes			Após executar a instrução
PC	Instruction	Pseudoinstrução	x8	x9	x18	x19	x20
			(s0)	(s1)	(s2)	(s3)	(s4)
			0x00000000	0x00000000	0x00000000	0x00000000	0x00000000
0x00400000	addi s1 zero 10			0x0000000A

Dica: no diálogo de impressão, selecione o tamanho A2 para melhor resultado.

Execução Passo a Passo - Cenário 2 (i = j)

Agora altere a instrução addi que define s4 para atribuir j = 1 (igual a i):

    addi s4, zero, 1      # j = 1

Clique em Reset para recarregar o programa e execute passo a passo novamente. Com i = j = 1, o desvio não é tomado e a execução continua normalmente para o add, em seguida salta para Exit via j, ignorando Else.

Preencha a tabela abaixo

Preencha o PC com o endereço da instrução e copie a coluna Instrução com o conteúdo da coluna Source do simulador. Preencha apenas os campos que forem modificados.
Para pseudo-instruções, o simulador exibe a instrução real na coluna Basic e a forma original na coluna Source. Copie o valor Basic na coluna Instrução e o valor Source na coluna Pseudoinstrução. Deixe a coluna de pseudoinstrução em branco para instruções reais.
Se precisar de mais linhas, clique em Adicionar linha. A verificação só é realizada quando todas as linhas estiverem preenchidas, se nada aparecer ao clicar em Verificar, significa que ainda há linhas em branco.

Antes			Após executar a instrução
PC	Instruction	Pseudoinstrução	x8	x9	x18	x19	x20
			(s0)	(s1)	(s2)	(s3)	(s4)
			0x00000000	0x00000000	0x00000000	0x00000000	0x00000000
0x00400000	addi s1 zero 10			0x0000000A

Dica: no diálogo de impressão, selecione o tamanho A2 para melhor resultado.

Compare as duas tabelas e analise a diferença no fluxo de execução (observe a sequência de valores do PC) e o valor final de s0.