Trabalho 1 de Software Básico (System Software)

Montador de Assembly Simplificado

O objetivo desse trabalho era fazer um montador para um assembly inventado visto em aulas na disciplina. A especificação do trabalho feita pelo professor encontra-se em docs/especificacao.pdf.

Como rodar o código:

Para compilar o código é necessário executar este comando:

g++ montador.cpp -std=c++17 -o montador

Para rodar basta executar o comando:

./montador <arquivo.asm> | <arquivo.pre>

Considerações Importantes a respeito do código e do montador:

• Compilação:

  • O comando para compilar é g++ montador.cpp -DTHROW_ERRORS=1 -std=c++17 -o montador. O argumento -DTHROW_ERRORS=1 habilita o modo que finaliza o programa ao identificar um erro. Foi recomendado pelo professor que os erros fossem exibidos no output ao invés de finalizar o programa, portanto por default, -DTHROW_ERROS=0.
  • Ao rodar o programa com -DTHROW_ERRORS=0, se uma LABEL não for identificada, o programa continuará sua execução, o que pode gerar erros como acesso a dados indefinidos. Por exemplo, se uma LABEL for indefinida, a posição de memória no arquivo .obj será possivelmente -1.

• Pré-processamento:

  • Ao fornecer um arquivo .pre como input, o código não realizará novamente o pré-processamento. Isso significa que não serão removidos espaços, tabulações desnecessárias ou comentários. O arquivo .pre deve estar corretamente formatado (em UPPERCASE e sem comentários ou espaços inúteis).

• Otimização:

  • O código não foi construído com foco primário em otimização, portanto podem existir trechos desnecessários ou mal otimizados.

• Diretiva BEGIN:

  • A diretiva BEGIN não pode ser uma LABEL (e.g., BEGIN: MOD_B). Ela sempre será interpretada como uma diretiva e deve estar no formato: MOD_B: BEGIN.
  • Esta escolha se deve à ideia de que, se MOD_B for usado em outro módulo (PUBLIC MOD_B), ele é uma LABEL. Usar a declaração BEGIN: MOD_B faz com que MOD_B não seja tratado como LABEL, o que pode levar a erros de montagem (veja os arquivos _codigo5.asm e _codigo6.asm como exemplos).

• Operações aritméticas:

  • Não é permitido que operações de aritmética (e.g., soma de ponteiros) sejam quebradas por linha, como:

    Y
    + 2
    

  • Apenas operações na mesma linha são permitidas, como Y+2.

• Comentários:

  • Comentários entre operações, labels, etc., não são permitidos. Assim que um comentário é identificado, aquela parte do código é desconsiderada.

• Compatibilidade:

  • Por enquanto, o programa não funciona no Windows devido ao uso de verificações de arquivos/diretórios como ./asm, ./pre e ./obj.

• Estrutura do arquivo:

  • Os arquivos .asm/.pre precisam obrigatoriamente conter SECTION TEXT e SECTION DATA.
  • O programa assume que LABELS declaradas como variáveis (e.g., X: SPACE) estão na SECTION DATA e que instruções estão na SECTION TEXT, pois isso não foi explicitamente verificado no código.

• Módulos:

  • Caso a entrada seja um arquivo módulo (com diretivas BEGIN/END), ambas devem estar presentes obrigatoriamente.
  • Se um arquivo módulo não possuir BEGIN/END, ele será tratado como um arquivo comum e gerará a saída correspondente.

• Saída:

  • A saída para arquivos .asm será sempre um arquivo .pre com todos os caracteres convertidos para UPPERCASE, inclusive números hexadecimais (e.g., 0xA será convertido para 0XA).
  • Não há distinção entre 0xA e 0XA durante o processamento.

• Hexadecimais:

  • O programa interpreta números hexadecimais como sendo de 16 bits em complemento de 2 e os converte para inteiros durante a montagem (segunda passagem).

• SPACE e limites de memória:

  • O programa não verifica Out-of-Bounds/Segmentation Fault para operações de soma de ponteiros com SPACE (e.g., VAL: SPACE 3, VAL + 3 pode resultar em transposição de memória, ultrapassando os limites permitidos).

• MACROS

  • O montador consegue identificar e expandir MACROS com até 4 argumentos, desde que respeite as seguintes estruturas:
  • LABEL seguindo por ":" e a diretiva MACRO não sendo case sensitível
  • Ao final da macro, deve existir a palavra ENDMACRO não sendo case sensitível
  • O corpo da macro deve estar na linha seguinte APÓS a diretiva MACRO ou após os argumentos da macro
  • Caso seja passados argumentos para a MACRO, esses arguementos DEVEM ser precedidos pelo caractere "&"
  • As MACROS aceitam declaração de ATÉ UMA MACRO encadiada (nested)
  • A expansão de MACROS é feita durante o processo de PRÉ-PROCESSAMENTO PASSAGEM ZERO, vistos em aula, utilizando as tabelas MNT e MDT.
  • Durante a chama de uma MACRO, não deve ser passado argumentos em outras linhas, utilizar sempre a seguinte estrutura: MACRONAME ARG1, AGR2