C version of CPU

Вы также можете прочитать этот README на английском.

---

Как использовать?

Если вы хотите написать программу на языке этого ассемблера, потом запусть ассемблинг вашего кода и, наконец, процессор, то для этого вам понадобится сделать следующие шаги:

• 1. Скачайте все содержимое папки с exe'шниками.
• 2. Теперь, чтобы написать код, вам необходимо ознакомится с синтаксисом и особенностями ассемблера. Это можно сделать здесь
• 3. Чтобы сразу запустить и ассемблинг и CPU есть два способа (через консоль и через make_all.exe):
  • 3.1) При помощи консоли:
    • 3.1.1) Запустите консоль в скаченной папке. Это можно сделать следующим образом:
    • 3.1.2) Теперь в открывшейся консоли необходимо написать make_all.exe имя_файла_с_кодом. Имя_файла_с_кодом можно и не указывать, только тогда assemlber будет ассемблировать файл с именем user_code[for_user].asm. Если же указать имя файла, то и ассемблировать он будет, соответственно, его.
  • 3.2) При помощи make_all.exe. Для этого просто запустите(откройте) его. Минус этого способа заключается в том, что вы не сможете аргументом указать какой файл ассемблировать. Если же такой необходимости нет, то это вполне юзабельный способ.
• 4. Если была получена какая-либо ошибка при ассемблировании или исполнении, то вы получите об этом сообщение, это ошибка будет отображена в DUMP_ASSEM или DUMP_CPU соответственно.

---

Основная информация об проекте.

В данном проекте были реализованные следующие основные понятие: ассемблирование команд в машинный код , симуляция работы центрального обрабатывающего устройства (CPU), а так же дизассемблирование машинного кода обратно в ассемблерные команды.
Для того, чтобы быть в курсе всего, что происходит настоятельно рекомендуем для начала ознакомится с этим проектом. Это необходимо так как процессор, реализованный в этом проекте, стековый, а значит stack является его основной частью. В этом проекте мы реализовали симуляцию работы процессора. То есть как ассемблируются команды в код и как он исполняется процессором. Под процессором мы понимаем симуляцию его работы. Для наглядность можете ознакомиться со списком вещей, которые реализованны в этом проекте.

• [Assembler]
  • Обработка первоначального текста
    • Обрабатывать разные случаи текста
      • Без комментариев
      • С комментариями
      • С пустыми строками
      • С лишними разделительными знаками
    • Обработка меток с самого начала
      • Через массив из структур меток, то есть двухпроходного считывание
  • Кодировка команд в ассемблерный код.
    • Сделать кодировку биективной
  • Обеспечить работу с различными типами данных
    • Через классы, то есть переписать проект на C++
    • Реализовать работу с типом данных double
  • Обеспечить работу с регистрами
    • Биективная кодировка
  • Обработка меток
    • Биективная кодировка меток
  • Условные переходы
    • Биективное кодирование условных переходов
  • Функции
  • Рекурсия
  • Бинарное кодирование
  • RAM
  • Видеопамять.
• [CPU]
  • Обеспечить считывание ассемблерного кода из файла
  • Реализация работу CPU через Stack для большей эффективности и мобильности
    • Использоть собственную библиотеку для работы со Stack'ом
  • Сделать возможным работу с основными командами
    • push 66, push rix
    • add, mul, sub, div
    • sin, cos, ln, log2, log10, pow, sqrt
    • in, out
    • jmp, je, jae, jab, jbe, ja, jb
    • hlt
    • mov, neq, in rix
    • call function:
  • Однозначность результата обработки при исходном коде.
  • Поддержка Рекурсии.
  • Распознавание бинарного кодирования.
  • RAM.
  • Видеопамять.
• [Disassembler]
  • Обработка закодированных команд.
  • Дизассемблирование кодов команд в коды.
  • Биективный дизассемблинг.
    • Получать из кодов меток названия самих меток (возможно немного преобразованных, но после обратного ассемблинга ассемблерный код остается такой же).
  • Поддержка разных типов данных.
• [Make_all]

---

Примеры моих ассемблерных работ

Прошу заметить, что примеры ассемблерных программ уже есть в этом репозитории, они находятся в этой папке. Однако я считаю, что необходимо примести пару примеров особо интересных программ с пояснением как они работают.

• [Факториал]
      push 9          ; факториал какого числа будем считать
      pop  rax        ; заносим это число в регистр rax
      push 1          ; начальное значение факториала
      pop  rbx        ; регистр rbx будет хранить результат работа программы
  
      call :Factorial ; вызываем функцию факториала, после ее завершения в rbx будет значение
                      ; факториала искомого числа (в данном примере это 9)
  
      push rbx        ; перед концом программы занесем значение результата в стек, чтобы можно 
                      ; было посмотреть его в CPU_DUMP
      hlt
  
  Factorial:		
      push 0          ; граничное значние rax (rax в этом случае, это счетчик)
      push rax        ; само значение в rax
      je :END		    ; проверка на граничное условие, чтобы перейти на метку END:
                      ; то есть если изначальное число (9) стало 0, то мы посчитали факториал.        
      
      push rax        ; Если rax != 0, то факториал не посчитать, и нужно считать дальше
      push rbx        ; теперь в стеке лежит rax и rab
      mul             ; умножаем их между собой
      pop  rbx        ; а результат обратно в счетчик факотриала
      
      push rax        ; теперь rax, который отвечает за счетчик факториала кладем в стек
      push 1          ; а именно пушим в стек 1
      sub             ; отнимаем
      pop  rax        ; результат обратно в счетчик (то есть мы уменьшили его на 1)
      
      call :Factorial ; уходим в рекурсию, то есть опять вызываем функцию Factorial
  END:                
      ret             ; Выходим из функции

• [Решение квадратного уравнения]
      in		    ; ввод с клавиатуры в коэф. a
      in		    ; ввод с клавиатуры в коэф. b
      in		    ; ввод с клавиатуры в коэф. c
  
  jmp :DISCK      ; идем на вычисление значения дискриминанта 
  
  GOOD:           ; метка, означающая, что дискриминант >= 0
      push rbx    ; заносим в стек значение коэф. b
      push -1     ; заносим в стек -1 для того, чтобы посчитать -b
      mul			; -b
  
      push rdx    ; пушим в стек значеник rdx(который хранит значение дискриминанта)
      sqr			; корень из discr
  
      add			; -b + корень из discr
  
      push 2      ; пушим 2
      push rax    ; пушим rax, отвечающий за коэф. a
      mul			; 2a
  
      div			; (-b + корень из discr)/2a = x1
  
      push rbx    ; АНАЛОГИЧНЫЕ ДЕЙСТВИЯ, только в дальнейшем вычислим x2
      push -1     ; ..
      mul			; -b
  
      push rdx    ; заносим значение дискриминанта
      sqr 		; корень из discr
  
      sub			; -b - корень из discr
  
      push 2      ; пушим 2
      push rax    ; пушим rax (то есть коэф. 2)
      mul			; 2a
  
      div			; )-b - корень из discr)/2a = x2
              
      ; Теперь в стеке хранятся x1 и x2, их значения можно посмотреть в DUMP_CPU
  EXIT:
      hlt
  
  DISCK:          ; Здесь будем вычислять коэффициент
      pop rcx     ; Достаем из стека значение для коэф. c
      pop rbx     ; b
      pop rax     ; a
  
      push rbx    ; заносим коэф. b чтобы вычислить b^2
      push 2      ; заносим в стек 2
      pow			; b^2
  
      push rax    ; заносим коэф. a
      push rcx    ; b
      mul			; умножаем их, чтобы получить ac
      push 4      ; заносим 4
      mul         ; получаем 4ac
  
      sub			; отнимаем и получаем b^2 - 4ac
  
      pop rdx     ;  кладем из стека в rdx (теперь этот регистр отвечает за знач. дискриминанта)
  
      push rdx    ; заносим в стек значение дискриминанта чтобы сравнить его на валидность
      push 0      ; валидность -- это >= 0, поэтому пушим в стек 0
  
      jae :GOOD   ; jae -- это >=, поэтому в случае этого переходим на метку GOOD
  
      jmp :EXIT   ; в противном случае переходим на выход.