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