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