SIC-Assembler

[Prog] 2019-2 System Software Term Project - C 언어와 리눅스를 이용한 SIC 어셈블러 설계 및 개발
C 언어와 리눅스를 이용한 SIC 어셈블러 설계 및 개발

✨ The Simplified Instructional Computer Architecture 설계이슈

넘버링된 것은 설계이슈이고, 그 아래에는 팀에서 결정한 설계 방식이 적혀있습니다.

The Simplified Instructional Computer의 CPU Micro-Instruction Set을 결정한다.
- Register-related instructions, Integer arithmetic operations, Conditional jump instructions, Subroutine Linkage instructions. (LDA, LDX, STA, STX, ADD, SUB, MUL, DIV, JLT, JEQ, JGT, JSUB, RSUB, etc.)
The Simplified Instructional Computer의 Main Memory Capacity를 결정한다.
- 32,768()byte
The Simplified Instructional Computer의 Addressing Mode(s)를 결정한다.
- Direct Mode, Indexed Mode
The Simplified Instructional Computer의 CPU Instruction Format(s)를 결정한다.
- 3-bytes Format
The Simplified Instructional Computer의 Register(s)를 결정한다.
- 직접적으로 Register(s)를 사용하지는 않는다.
The Simplified Instructional Computer의 데이터 포맷(Data Forma ts)을 결정한다.
- Integer Data Format, Character Data Format

📖 The Simplified Instructional Computer Assembler 설계이슈

넘버링된 것은 설계이슈이고, 그 아래에는 팀에서 결정한 설계 방식이 적혀있습니다.

어셈블러의 아키텍처를 결정한다.
- Two-pass
Micro-Instruction Set Table을 위한 데이터구조를 결정한다.
- Array (구조체 배열 사용)
Micro-Instruction Set Table의 검색 알고리즘을 결정한다.
- 순차 알고리즘, 키워드를 사용하여 직접 검색
어셈블리언어상의 Addressing Mode 표기방법을 결정한다. (설계이슈 3의 결정에 따른 지원)
- x가 0일 경우 Direct Mode, x가 1일 경우 Indexed Mode
어셈블리언어상의 Directive Instructions을 결정한다.
- START, END., RESW, REWB, BYTE, WORD 등 프로그램 편리성 제공을 위한 명령어
어셈블리 프로그램에 대한 최종 산출물인 프로그램 Object Codes의 구조를 결정한다.
- H, T, E 레코드 형식 구조

👨‍💻 어셈블러의 설계 및 구현 (어셈블러의 IPO 모델)

📗 Input File - assemProg.txt


5 COPY START 1000 COPY FILE
10 FIRST STL RETADR SAVE RETURN ADDRESS
15 CLOOP LDA LENGTH TEST FOR EOF
20 COMP ZERO
25 JEQ ENDFIL EXIT IF EOF FOUND
30 J CLOOP LOOP
35 ENDFIL LDA EOF INSERT END OF FILE
40 STA BUFFER
45 LDA THREE SET LENGTH = 3
50 STA LENGTH
55 LDL RETADR GET RETURN ADDRESS
60 EOF BYTE C’EOF’
65 THREE WORD 3
70 ZERO WORD 0
75 RETADR RESW 1
80 LENGTH RESW 1 LENGTH OF RECORD
85 BUFFER RESB 4096 4096-BYTE BUFFER
90 END FIRST

기존 Term Project 계획서에서 주어졌던 Input 값을 사용하였다.
SIC Assembler에서 사용되는 instruction을 포함하고 있다.

📗 Output File - Symbol Table File

Input File을 넣은 뒤, Symbol Table의 내용들을 ‘assemProg.t‘ 파일에 저장한다. (앞의 assemProg 부분은 strtok을 이용하여 Input File명에서 받아온 값이다.)
Loc 부분에 오류가 생길 경우 틀린 위치를 바로 확인할 수 있으므로 이 파일을 이용할 경우 코드를 손쉽게 수정할 수 있다.

📗 Output File - Object Program

최종 결과물인 Object Program을 ‘objectProg.txt’ 명으로 저장한다. 설계이슈에서 작성하였던 것처럼 Header, Text, End 레코드들로 구성된다.
Header Record 부분은 Input File의 명이 ‘COPY’라는 것을 확인할 수 있고, 시작주소와 프로그램의 총 길이가 명시되어 있다.
첫 번째 Text Record 부분은 시작주소를 알 수 있고, 그다음 열에는 해당 행의 길이가 명시되어 있다. 다음 열부터 Object code가 삽입된다.
Text Record 부분이 한 줄 더 늘어나 있는 것을 볼 수 있다. 이것은 Object Program을 만드는 과정에서 한 행의 Object Code의 길이가 30-byte를 넘어서면 개행을 하므로 Text Record가 한 줄 더 작성된다.

마지막으로 End Record 부분은 코드의 마지막을 알리는 행이다. 첫 번째 줄로 이동할 수 있으므로 시작주소의 값을 명시해준다.