AS0 組譯器 (Assembler) -- C 語言

程式作品 C 語言 Java C＃ JavaScript 常用函數 文字處理 遊戲程式 衛星定位 系統程式 資料結構 網路程式 自然語言 人工智慧 機率統計 資訊安全 等待完成 訊息 相關網站 參考文獻 最新修改 簡體版 English

文章 檔案：assembler.h #ifndef ASSEMBLER_H #define ASSEMBLER_H #include "Cpu0.h" typedef struct { // 組譯器物件 Array *codes; // 指令物件串列 HashTable *symTable; // 符號表 HashTable *opTable; // 指令表 } Assembler; typedef struct { // 指令物件 int address, opCode, size; // 包含位址、運算碼、 char *label, *op, *args, type; // 空間大小、op, 、標記、 char *objCode; // 參數、型態、目的碼 } AsmCode; // 等欄位 void assemble(char *asmFile, char *objFile); // 組譯器的主程式 Assembler* AsmNew(); // 組譯器的建構函數 void AsmFree(Assembler *a); // 組譯器的解構函數 void AsmPass1(Assembler *a, char *text); // 組譯器的第一階段 void AsmPass2(Assembler *a); // 組譯器的第二階段 void AsmSaveObjFile(Assembler *a, char *objFile); // 儲存目的檔 void AsmTranslateCode(Assembler *a, AsmCode *code); // 將指令轉為目的碼 AsmCode* AsmCodeNew(char *line); void AsmCodeFree(AsmCode *code); // 指令物件的建構函數 int AsmCodePrintln(AsmCode *code); // 指令物件的解構函數 // 指令物件的列印函數 #endif 檔案：assembler.c #include "Assembler.h" void assemble(char *asmFile, char *objFile) { // 組譯器的主要函數 printf("Assembler:asmFile=%s objFile=%s\n", asmFile,objFile); // 輸入組合語言、輸出目的檔 printf("===============Assemble=============\n"); char *text = newFileStr(asmFile); // 讀取檔案到 text 字串中 Assembler *a = AsmNew(); AsmPass1(a, text); // 第一階段：計算位址 printf("===============SYMBOL TABLE=========\n"); HashTableEach(a->symTable, (FuncPtr1) AsmCodePrintln); // 印出符號表 AsmPass2(a); // 第二階段：建構目的碼 AsmSaveObjFile(a, objFile); AsmFree(a); // 輸出目的檔 freeMemory(text); // 釋放記憶體 } Assembler* AsmNew() { Assembler *a=ObjNew(Assembler, 1); a->codes = ArrayNew(10); a->symTable = HashTableNew(127); a->opTable = OpTableNew(); return a; } void AsmFree(Assembler *a) { ArrayFree(a->codes, (FuncPtr1) AsmCodeFree); HashTableFree(a->symTable); OpTableFree(); ObjFree(a); } void AsmPass1(Assembler *a, char *text) { // 第一階段的組譯 int i, address = 0, number; Array* lines = split(text, "\r\n", REMOVE_SPLITER); // 將組合語言分割成一行一行 ArrayEach(lines, strPrintln); // 印出以便觀察 printf("=================PASS1================\n"); for (i=0; i<lines->count; i++) { // 對於每一行 strReplace(lines->item[i], SPACE, ' '); AsmCode *code = AsmCodeNew(lines->item[i]); // 建立指令物件 code->address = address; // 設定該行的位址 Op *op = HashTableGet(opTable, code->op); // 查詢運算碼 if (op != NULL) { // 如果查到 code->opCode = op->code; // 設定運算碼 code->type = op->type; // 設定型態 } if (strlen(code->label)>0) // 如果有標記符號 HashTablePut(a->symTable, code->label, code); // 加入符號表中 ArrayAdd(a->codes, code); // 建構指令物件陣列 AsmCodePrintln(code); // 印出觀察 code->size = AsmCodeSize(code); // 計算指令大小 address += code->size; // 計算下一個指令位址 } ArrayFree(lines, strFree); // 釋放記憶體 } void AsmPass2(Assembler *a) { // 組譯器的第二階段 printf("=============PASS2==============\n"); int i; for (i=0; i<a->codes->count; i++) { // 對每一個指令 AsmCode *code = a->codes->item[i]; AsmTranslateCode(a, code); // 進行編碼動作 AsmCodePrintln(code); } } void AsmTranslateCode(Assembler *a, AsmCode *code) { // 指令的編碼函數 char p1[100], p2[100], p3[100], pt[100]; int ra=0, rb=0, rc=0, cx=0; char cxCode[9]="00000000", objCode[100]="", args[100]=""; strcpy(args, code->args); strReplace(args, ",", ' '); int pc = code->address + 4; // 提取後PC為位址+4 switch (code->type) { // 根據指令型態 case 'J' : // 處理 J 型指令 if (!strEqual(args, "")) { AsmCode *labelCode = HashTableGet(a->symTable,args); // 取得符號位址 cx = labelCode->address - pc; // 計算 cx 欄位 sprintf(cxCode, "%8x", cx); } sprintf(objCode, "%2x%s", code->opCode, &cxCode[2]); // 編出目的碼(16進位) break; case 'L' : sscanf(args, "R%d %s", &ra, p2); if (strHead(p2, "[")) { sscanf(p2, "[R%d+%s]", &rb, pt); if (sscanf(pt, "R%d", &rc)<=0) sscanf(pt, "%d", &cx); } else if (sscanf(p2, "%d", &cx)>0) { } else { AsmCode *labelCode = HashTableGet(a->symTable, p2); cx = labelCode->address - pc; rb = 15; // R[15] is PC } sprintf(cxCode, "%8x", cx); sprintf(objCode, "%2x%x%x%s", code->opCode, ra, rb, &cxCode[4]); break; case 'A' : // 處理 A 型指令 sscanf(args, "%s %s %s", p1, p2, p3); // 取得參數 sscanf(p1, "R%d", &ra); // 取得ra暫存器代號 sscanf(p2, "R%d", &rb); // 取得rb暫存器代號 if (sscanf(p3, "R%d", &rc)<=0) // 取得rc暫存器代號 sscanf(p3, "%d", &cx); // 或者是 cx 參數 sprintf(cxCode, "%8x", cx); sprintf(objCode, "%2x%x%x%x%s", code->opCode,ra,rb,rc,&cxCode[5]); // 編出目的碼(16進位) break; case 'D' : { // 處理是資料宣告 // 我們將資料宣告 RESW, RESB, WORD, BYTE 也視為一種指令，其形態為 D char format4[]="%8x", format1[]="%2x", *format = format1; switch (code->opCode) { // 如果是 RESW case OP_RESW: // 或 RESB case OP_RESB: // memset(objCode, '0', code->size*2); // 目的碼為 0000…. objCode[code->size*2] = '\0'; break; // 如果是 WORD: case OP_WORD: format = format4; // WORD: 輸出格式為 %8x case OP_BYTE: { // BYTE : 輸出格式為 %2x Array *array = split(args, " ", REMOVE_SPLITER); char *objPtr = objCode; int i=0; for (i=0; i<array->count; i++) { char *item = array->item[i]; if (isdigit(item[0])) sprintf(objPtr, format, atoi(item)); else { AsmCode *itemCode = HashTableGet(a->symTable, item); sprintf(objPtr, format, itemCode->address); } objPtr += strlen(objPtr); } ArrayFree(array, strFree); break; } // case OP_BYTE: } // switch break; } // case 'D' default: strcpy(objCode, ""); break; } strReplace(objCode, " ", '0'); strToUpper(objCode); code->objCode = newStr(objCode); } void AsmSaveObjFile(Assembler *a, char *objFile) { printf("==========Save to ObjFile:%s==========\n", objFile); FILE *file = fopen(objFile, "wb"); int i; for (i=0; i<a->codes->count; i++) { AsmCode *code = a->codes->item[i]; char *objPtr = code->objCode; while (*objPtr != '\0') { int x; sscanf(objPtr, "%2x", &x); assert(x >= 0 && x < 256); BYTE b = (BYTE) x; fwrite(&b, sizeof(BYTE), 1, file); objPtr += 2; char bstr[3]; sprintf(bstr, "%2x", b); strReplace(bstr, " ", '0'); strToUpper(bstr); printf("%s", bstr); } } printf("\n"); fclose(file); } int AsmCodePrintln(AsmCode *code) { char label[100] = "", address[100], buffer[200]; if (strlen(code->label)>0) sprintf(label, "%s:", code->label); sprintf(address, "%4x", code->address); strReplace(address, " ", '0'); sprintf(buffer, "%s %-8s %-4s %-14s %c %2x %s\n", address, label, code->op, code->args, code->type, code->opCode, code->objCode); strToUpper(buffer); printf(buffer); } AsmCode* AsmCodeNew(char *line) { AsmCode* code = ObjNew(AsmCode,1); char label[100]="", op[100]="", args[100]="", temp[100]; int count = sscanf(line, "%s %s %[^;]", label, op, args); if (strTail(label, ":")) { strTrim(temp, label, ":"); strcpy(label, temp); } else { strcpy(label, ""); sscanf(line, "%s %[^;]", op, args); } // printf("label=%s op=%s args=%s\n", code->label, op, args); code->label = newStr(label); code->op = newStr(op); strTrim(temp, args, SPACE); code->args = newStr(temp); code->type = ' '; code->opCode = OP_NULL; // AsmCodePrintln(code); return code; } void AsmCodeFree(AsmCode *code) { freeMemory(code->label); freeMemory(code->op); freeMemory(code->args); freeMemory(code->objCode); freeMemory(code); } int AsmCodeSize(AsmCode *code) { // 計算指令的大小 switch (code->opCode) { // 根據運算碼 op case OP_RESW : // 如果是RESW return 4 * atoi(code->args); // 大小為 4*保留量 case OP_RESB : // 如果是RESB return atoi(code->args); // 大小為 1*保留量 case OP_WORD : // 如果是WORD return 4 * (strCountChar(code->args, ",")+1); // 大小為 4*參數個數 case OP_BYTE : // 如果是BYTE return strCountChar(code->args, ",")+1; // 大小為1*參數個數 case OP_NULL : // 如果只是標記 return 0; // 大小為 0 default : // 其他情形 (指令) return 4; // 大小為 4 } } Facebook 留言 Facebook Wikidot Post preview: Close preview or Sign in as Wikidot user (will not be published) - + Help: wiki text quick reference 授權 本網頁的作者、授權與引用方式 作者 陳鍾誠，於金門大學資訊工程系，電子郵件：wt.ude.uqn|ccc#wt.ude.uqn|ccc，網站：http://ccckmit.wikidot.com。 授權 本文採用創作共用 (Creative Common) 3.0 版的 姓名標示─非商業性─相同方式分享 授權條款，歡迎轉載或修改使用，但若做為商業使用時必須取得授權，引用本文時請參考下列格式。 中文版 (APA格式) 陳鍾誠 (20 Oct 2010 06:45)，(網頁標題) AS0 組譯器 (Assembler) — C 語言，(網站標題) 陳鍾誠的網站，取自 http://ccckmit.wikidot.com/code:as0 ，網頁修改第 3 版。 英文版 (APA格式) Chung-Chen Chen (20 Oct 2010 06:45), Retrieved from http://ccckmit.wikidot.com/code:as0 , Page Revision 3.