src/assemble.c

   1 #include "casl2.h"
   2 #include "assemble.h"
   3
   4 /* アセンブルモード: src, label, onlylabel, asdetail, onlyassemble */
   5 ASMODE asmode = {false, false, false, false, false};
   6
   7 /* 値を格納するポインタ */
   8 WORD ptr;
   9
  10 /* リテラル（=付きの値）を格納するポインタ */
  11 WORD lptr;
  12
  13 /* 他のプログラムで参照する入口名 */
  14 char *prog;
  15
  16
  17 /* アセンブルのエラー定義 */
  18 CERRARRAY cerr_assemble[] = {
  19     { 101, "label already defined" },
  20     { 102, "label table is full" },
  21     { 103, "label not found" },
  22     { 104, "label length is too long" },
  23     { 105, "no command in the line" },
  24     { 106, "operand mismatch in assemble command" },
  25     { 107, "no label in START" },
  26     { 108, "not command of operand \"r\"" },
  27     { 109, "not command of operand \"r1,r2\"" },
  28     { 110, "not command of operand \"r,adr[,x]\"" },
  29     { 111, "not command of operand \"adr[,x]\"" },
  30     { 112, "not command of no operand" },
  31     { 113, "operand too many in COMET II command" },
  32     { 117, "operand too many in DC" },
  33     { 118, "operand length too long" },
  34     { 119, "out of COMET II memory" },
  35     { 120, "GR0 in operand x" },
  36     { 121, "cannot get operand token" },
  37     { 122, "cannot create hash table" },
  38     { 123, "unclosed quote" },
  39     { 124, "more than one character in literal" },
  40     { 125, "not GR in operand x" },
  41 };
  42
  43 bool addcerrlist_assemble()
  44 {
  45     return addcerrlist(ARRAYSIZE(cerr_assemble), cerr_assemble);
  46 }
  47
  48 /* 汎用レジスタを表す文字列「GR[0-7]」から、レジスタ番号[0-7]をWORD値で返す */
  49 /* 文字列が汎用レジスタを表さない場合は、0xFFFFを返す */
  50 /* is_xがtrueの場合は指標レジスタ。GR0は、COMET IIの仕様により、エラー発生 */
  51 WORD getgr(const char *str, bool is_x)
  52 {
  53     assert(str != NULL);
  54     WORD r;
  55     /* 「GR[0-7]」以外の文字列では、0xFFFFを返して終了 */
  56     if(!(strlen(str) == 3 && strncmp(str, "GR", 2) == 0 &&
  57          (*(str+2) >= '0' && *(str+2) <= '7')))
  58     {
  59         return 0xFFFF;
  60     }
  61     r = (WORD)(*(str+2) - '0');
  62     /* GR0は指標レジスタとして用いることができない */
  63     if(is_x == true && r == 0x0) {
  64         setcerr(120, NULL);    /* GR0 in operand x */
  65         return 0x0;
  66     }
  67     return r;
  68 }
  69
  70 /* アドレスを返す */
  71 /* アドレスには、リテラル／10進定数／16進定数／アドレス定数が含まれる */
  72 WORD getadr(const char *prog, const char *str, PASS pass)
  73 {
  74     WORD adr = 0x0;
  75     if(*str == '=') {
  76         adr = getliteral(str, pass);
  77     } else if((*str == '#') || isdigit(*str) || *str == '-') {
  78         adr = nh2word(str);
  79     } else {
  80         if(pass == SECOND && (adr = getlabel(prog, str)) == 0xFFFF) {
  81             if(prog != NULL) {
  82                 setcerr(103, str);    /* label not found */
  83             }
  84         }
  85     }
  86     return adr;
  87 }
  88
  89 /* WORD値wordをアドレスadrに書込 */
  90 /* 書込に成功した場合はtrue、失敗した場合はfalseを返す */
  91 bool writememory(WORD word, WORD adr, PASS pass)
  92 {
  93     bool status = false;
  94
  95     /* COMET IIメモリオーバーの場合 */
  96     if(adr >= memsize) {
  97         setcerr(119, word2n(adr));    /* out of COMET II memory */
  98     }
  99     if(cerrno == 0) {
 100         memory[adr] = word;
 101         if(pass == SECOND && asmode.asdetail == true) {
 102             fprintf(stdout, "\t#%04X\t#%04X\n", adr, word);
 103         }
 104         status = true;
 105     }
 106     return status;
 107 }
 108
 109 /* 定数の前に等号（=）をつけて記述されるリテラルを返す */
 110 /* リテラルには、10進定数／16進定数／文字定数が含まれる */
 111 WORD getliteral(const char *str, PASS pass)
 112 {
 113     WORD adr = lptr;
 114     assert(*str == '=');
 115     if(*(++str) == '\'') {    /* 文字定数 */
 116         writestr(str, true, pass);
 117     } else {
 118         writememory(nh2word(str), lptr++, pass);
 119     }
 120     return adr;
 121 }
 122
 123 /* ' 'で囲まれた文字定数をメモリに書込 */
 124 /* DC命令とリテラルで使い、リテラルの場合はリテラル領域に書込 */
 125 void writestr(const char *str, bool literal, PASS pass)
 126 {
 127     assert(cerrno == 0 && *str == '\'');
 128     const char *p = str + 1;
 129     bool lw = false;
 130
 131     for(; ;) {
 132         /* 閉じ「'」がないまま文字列が終了した場合 */
 133         if(*p == '\0') {
 134             setcerr(123, str);    /* unclosed quote */
 135             break;
 136         }
 137         /* 「'」の場合、次の文字が「'」でない場合は正常終了 */
 138         if(*p == '\'' && *(++p) != '\'') {
 139             break;
 140         } else if(literal == true && lw == true) {
 141             setcerr(124, str);    /* more than one character in literal */
 142             break;
 143         }
 144         /*リテラルの場合はリテラル領域に書込 */
 145         if(literal == true) {
 146             writememory(*(p++), lptr++, pass);
 147             lw = true;
 148         } else {
 149             writememory(*(p++), ptr++, pass);
 150         }
 151     }
 152 }
 153
 154 /* アセンブラ命令DCをメモリに書込 */
 155 void writeDC(const char *str, PASS pass)
 156 {
 157     WORD adr = 0x0;
 158     if(*str == '\'') {
 159         writestr(str, false, pass);
 160     } else {
 161         if(*str == '#' || isdigit(*str) || *str == '-') {
 162             adr = nh2word(str);
 163         } else {
 164             if(pass == SECOND && (adr = getlabel(prog, str)) == 0xFFFF) {
 165                 setcerr(103, str);    /* label not found */
 166             }
 167         }
 168         writememory(adr, ptr++, pass);
 169     }
 170 }
 171
 172 /* 命令がアセンブラ命令の場合は処理を実行 */
 173 /* 実行に成功した場合はtrue、それ以外の場合はfalseを返す */
 174 bool assemblecmd(const CMDLINE *cmdl, PASS pass)
 175 {
 176     int i = 0;
 177     CASLCMD cmd = 0;
 178     bool status = false;
 179     CMDARRAY ascmd[] = {
 180         { START, 0, 1, "START" },
 181         { END, 0, 0, "END" },
 182         { DC, 1, OPDSIZE, "DC" },
 183         { DS, 1, 1, "DS" },
 184         { 0, 0, 0, NULL }
 185     };
 186
 187     do {
 188         if(strcmp(cmdl->cmd, ascmd[i].cmd) == 0) {
 189             if(cmdl->opd->opdc < ascmd[i].opdc_min || cmdl->opd->opdc > ascmd[i].opdc_max) {
 190                 setcerr(106, NULL);    /* operand count mismatch */
 191                 return false;
 192             }
 193             cmd = ascmd[i].cmdid;
 194             break;
 195         }
 196     } while(ascmd[++i].cmdid != 0);
 197     /* アセンブラ命令 */
 198     switch(cmd)
 199     {
 200     case START:
 201         if(cmdl->label == NULL) {
 202             setcerr(107, NULL);    /* no label in START */
 203             return false;
 204         }
 205         /* プログラム名の設定 */
 206         prog = strdup(cmdl->label);
 207         /* オペランドがある場合、実行開始番地を設定 */
 208         if(pass == SECOND && cmdl->opd->opdc == 1) {
 209             if((startptr = getlabel(prog, cmdl->opd->opdv[0])) == 0xFFFF) {
 210                 setcerr(103, cmdl->opd->opdv[0]);    /* label not found */
 211             }
 212         }
 213         status = true;
 214         break;
 215     case END:
 216         /* リテラル領域の設定 */
 217         if(pass == FIRST) {
 218             lptr = ptr;
 219         }
 220         /* 実行終了番地と次のプログラムの実行開始番地を設定 */
 221         else if(pass == SECOND) {
 222             endptr = lptr;
 223         }
 224         prog = NULL;
 225         status = true;
 226         break;
 227     case DS:
 228         for(i = 0; i < atoi(cmdl->opd->opdv[0]); i++) {
 229             writememory(0x0, ptr++, pass);
 230             if(cerrno > 0) {
 231                 return false;
 232             }
 233         }
 234         status = true;
 235         break;
 236     case DC:
 237         for(i = 0; i < cmdl->opd->opdc; i++) {
 238             writeDC(cmdl->opd->opdv[i], pass);
 239             if(cerrno > 0) {
 240                 return false;
 241             }
 242         }
 243         status = true;
 244         break;
 245     default:
 246         return false;
 247     }
 248     if(cerrno > 0) {
 249         status = false;
 250     }
 251     return status;
 252 }
 253
 254 /* 命令がマクロ命令の場合はメモリに書込 */
 255 /* 書込に成功した場合はtrue、それ以外の場合はfalseを返す */
 256 bool macrocmd(const CMDLINE *cmdl, PASS pass)
 257 {
 258     int i = 0;
 259     CASLCMD cmd;
 260     bool status = false;
 261     CMDARRAY macrocmd[] = {
 262         { IN, 2, 2, "IN" },
 263         { OUT, 2, 2, "OUT" },
 264         { RPUSH, 0, 0, "RPUSH" },
 265         { RPOP, 0, 0, "RPOP" },
 266         { 0, 0, 0, NULL }
 267     };
 268
 269     do {
 270         if(strcmp(cmdl->cmd, macrocmd[i].cmd) == 0) {
 271             if(cmdl->opd->opdc < macrocmd[i].opdc_min || cmdl->opd->opdc > macrocmd[i].opdc_max) {
 272                 setcerr(106, NULL);    /* operand count mismatch */
 273                 return false;
 274             }
 275             cmd = macrocmd[i].cmdid;
 276             break;
 277         }
 278     } while(macrocmd[++i].cmdid != 0);
 279     switch(cmd)
 280     {
 281     case IN:
 282         status = writeIN(cmdl->opd->opdv[0], cmdl->opd->opdv[1], pass);
 283         break;
 284     case OUT:
 285         status = writeOUT(cmdl->opd->opdv[0], cmdl->opd->opdv[1], pass);
 286         break;
 287     case RPUSH:
 288         status = writeRPUSH(pass);
 289         break;
 290     case RPOP:
 291         status = writeRPOP(pass);
 292         break;
 293     default:
 294         return false;
 295     }
 296     return status;
 297 }
 298
 299 /* 機械語命令の書込 */
 300 /* 書込に成功した場合はtrue、それ以外の場合はfalseを返す */
 301 bool cometcmd(const CMDLINE *cmdl, PASS pass)
 302 {
 303     WORD cmd, adr, r1, r2, x;
 304     bool status = false;
 305
 306     /* オペランドなし */
 307     if(cmdl->opd->opdc == 0) {
 308         if((cmd = getcmdcode(cmdl->cmd, NONE)) == 0xFFFF) {
 309             setcerr(112, cmdl->cmd);    /* not command of no operand */
 310             return false;
 311         }
 312         if(writememory(cmd, ptr++, pass) == true) {
 313             status = true;
 314         }
 315     }
 316     /* 第1オペランドは汎用レジスタ */
 317     else if((r1 = getgr(cmdl->opd->opdv[0], false)) != 0xFFFF) {
 318         /* オペランド数1 */
 319         if(cmdl->opd->opdc == 1) {
 320             if((cmd = getcmdcode(cmdl->cmd, R_)) == 0xFFFF) {
 321                 setcerr(108, cmdl->cmd);    /* not command of operand "r" */
 322                 return false;
 323             }
 324             cmd |= (r1 << 4);
 325             if(writememory(cmd, ptr++, pass) == true) {
 326                 status = true;
 327             }
 328         }
 329         /* オペランド数2。第2オペランドは汎用レジスタ */
 330         else if(cmdl->opd->opdc == 2 && (r2 = getgr(cmdl->opd->opdv[1], false)) != 0xFFFF) {
 331             if((cmd = getcmdcode(cmdl->cmd, R1_R2)) == 0xFFFF) {
 332                 setcerr(109, cmdl->cmd);    /* not command of operand "r1,r2" */
 333                 return false;
 334             }
 335             cmd |= ((r1 << 4) | r2);
 336             if(cerrno == 0 && writememory(cmd, ptr++, pass) == true) {
 337                 status = true;
 338             }
 339         }
 340         /* オペランド数2〜3。第2オペランドはアドレス、
 341            第3オペランドは指標レジスタとして用いる汎用レジスタ */
 342         else if(cmdl->opd->opdc == 2 || cmdl->opd->opdc == 3) {
 343             if((cmd = getcmdcode(cmdl->cmd, R_ADR_X_)) == 0xFFFF &&
 344                (cmd = getcmdcode(cmdl->cmd, R_ADR_X)) == 0xFFFF)
 345             {
 346                 setcerr(110, cmdl->cmd);    /* not command of operand "r,adr[,x]" */
 347                 return false;
 348             }
 349             cmd |= (r1 << 4);
 350             /* オペランド数3 */
 351             if(cmdl->opd->opdc == 3) {
 352                 if((x = getgr(cmdl->opd->opdv[2], true)) == 0xFFFF) {
 353                     setcerr(125, cmdl->cmd);    /* not GR in operand x */
 354                     return false;
 355                 }
 356                 cmd |= x;
 357             }
 358             adr = getadr(prog, cmdl->opd->opdv[1], pass);
 359             writememory(cmd, ptr++, pass);
 360             writememory(adr, ptr++, pass);
 361             if(cerrno == 0) {
 362                 status = true;
 363             }
 364         } else {
 365             setcerr(113, cmdl->cmd);    /* operand too many in COMET II command */
 366             return false;
 367         }
 368     }
 369     /* オペランド数1〜2。第1オペランドはアドレス */
 370     else if(cmdl->opd->opdc == 1 || cmdl->opd->opdc == 2) {
 371         if((cmd = getcmdcode(cmdl->cmd, ADR_X)) == 0xFFFF) {
 372             setcerr(111, cmdl->cmd);    /* not command of operand "adr[,x]" */
 373             return false;
 374         }
 375         /* オペランド数2の場合、第2オペランドは指標レジスタとして用いる汎用レジスタ */
 376         if(cmdl->opd->opdc == 2) {
 377             x = getgr(cmdl->opd->opdv[1], true);
 378             if(cerrno > 0) {
 379                 return false;
 380             }
 381             cmd |= x;
 382         }
 383         /* CALLの場合はプログラムの入口名を表すラベルを取得 */
 384         /* CALL以外の命令の場合と、プログラムの入口名を取得できない場合は、 */
 385         /* 同一プログラム内のラベルを取得 */
 386         if(pass == SECOND && cmd == 0x8000) {        /* CALL命令 */
 387             adr = getlabel(NULL, cmdl->opd->opdv[0]);
 388         }
 389         if(cmd != 0x8000 || (pass == SECOND && adr == 0xFFFF)) {
 390             adr = getadr(prog, cmdl->opd->opdv[0], pass);
 391         }
 392         writememory(cmd, ptr++, pass);
 393         writememory(adr, ptr++, pass);
 394         if(cerrno == 0) {
 395             status = true;
 396         }
 397     }
 398     return status;
 399 }
 400
 401 /* 命令行を1行アセンブルする */
 402 bool assembleline(const CMDLINE *cmdl, PASS pass)
 403 {
 404     bool status = false;
 405     /* 命令がない場合 */
 406     if(cmdl->cmd == NULL){
 407         /* ラベルが定義されていて命令がない場合はエラー */
 408         if(cmdl->label != NULL) {
 409             setcerr(105, NULL);    /* no command in the line */
 410         }
 411     }
 412     /* アセンブラ命令の処理 */
 413     else if(cerrno == 0 && assemblecmd(cmdl, pass) == true) {
 414         ;
 415     }
 416     /* マクロ命令の書込 */
 417     else if(cerrno == 0 && macrocmd(cmdl, pass) == true) {
 418         ;
 419     }
 420     /* 機械語命令の書込 */
 421     else if(cerrno == 0 && cometcmd(cmdl, pass) == true) {
 422         ;
 423     }
 424     else if(cerrno == 0) {
 425         setcerr(113, cmdl->cmd);    /* operand too many in COMET II command */
 426     }
 427     /* エラーが発生していないか確認 */
 428     if(cerrno == 0) {
 429         status = true;
 430     }
 431     return status;
 432 }
 433
 434 void printline(FILE *stream, const char *filename, int lineno, char *line) {
 435     fprintf(stream, "%s:%5d:%s", filename, lineno, line);
 436 }
 437
 438 /* 指定された名前のファイルをアセンブル */
 439 /* 2回実行される */
 440 bool assemble(const char *file, PASS pass)
 441 {
 442     int lineno = 0;
 443     bool status = true;
 444     CMDLINE *cmdl;
 445     char *line;
 446     FILE *fp;
 447
 448     addcerrlist_assemble();
 449     if((fp = fopen(file, "r")) == NULL) {
 450         perror(file);
 451         return false;
 452     }
 453     for(; ;) {
 454         cmdl = malloc(sizeof(CMDLINE));
 455         line = malloc(LINESIZE + 1);
 456         if((line = fgets(line, LINESIZE, fp)) == NULL) {
 457             break;
 458         }
 459         lineno++;
 460         if((pass == FIRST && asmode.src == true) ||
 461            (pass == SECOND && asmode.asdetail == true))
 462         {
 463             printline(stdout, file, lineno, line);
 464         }
 465         if((cmdl = linetok(line)) != NULL) {
 466             if(pass == FIRST && cmdl->label != NULL) {
 467                 if(addlabel(prog, cmdl->label, ptr) == false) {
 468                     break;
 469                 }
 470             }
 471             if(assembleline(cmdl, pass) == false) {
 472                 break;
 473             }
 474         }
 475         if(cerrno > 0) {
 476             break;
 477         }
 478     }
 479     if(cerrno > 0) {
 480         fprintf(stderr, "Assemble error - %d: %s\n", cerrno, cerrmsg);
 481         printline(stderr, file, lineno, line);
 482         status = false;
 483     }
 484     fclose(fp);
 485     return status;
 486 }