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8c02a9e950
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5a06b2bc0b
12 changed files with 541 additions and 0 deletions
12
ass2/Device.cpp
Normal file
12
ass2/Device.cpp
Normal file
|
|
@ -0,0 +1,12 @@
|
|||
#include "Device.h"
|
||||
|
||||
bool Device::test() const {
|
||||
return true;
|
||||
}
|
||||
|
||||
uint8_t Device::read() {
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Device::write(uint8_t value) {
|
||||
}
|
||||
15
ass2/Device.h
Normal file
15
ass2/Device.h
Normal file
|
|
@ -0,0 +1,15 @@
|
|||
#ifndef DEVICE_H
|
||||
#define DEVICE_H
|
||||
|
||||
#include <cstdint>
|
||||
|
||||
class Device {
|
||||
public:
|
||||
virtual ~Device() {}
|
||||
|
||||
virtual bool test() const;
|
||||
virtual uint8_t read();
|
||||
virtual void write(uint8_t value);
|
||||
};
|
||||
|
||||
#endif // DEVICE_H
|
||||
44
ass2/FileDevice.cpp
Normal file
44
ass2/FileDevice.cpp
Normal file
|
|
@ -0,0 +1,44 @@
|
|||
#include "FileDevice.h"
|
||||
#include <iostream>
|
||||
|
||||
FileDevice::FileDevice(const std::string& fname) : filename(fname) {
|
||||
file.open(filename, std::ios::in | std::ios::out | std::ios::binary);
|
||||
|
||||
if (!file.is_open()) {
|
||||
file.clear();
|
||||
file.open(filename, std::ios::out | std::ios::binary);
|
||||
file.close();
|
||||
file.open(filename, std::ios::in | std::ios::out | std::ios::binary);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
FileDevice::~FileDevice() {
|
||||
if (file.is_open()) {
|
||||
file.close();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool FileDevice::test() const {
|
||||
return file.is_open() && file.good();
|
||||
}
|
||||
|
||||
uint8_t FileDevice::read() {
|
||||
char c;
|
||||
if (file.is_open()) {
|
||||
if (file.get(c)) {
|
||||
uint8_t byte = (uint8_t)c;
|
||||
return byte;
|
||||
} else {
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void FileDevice::write(uint8_t value) {
|
||||
if (file.is_open()) {
|
||||
char c = (char)value;
|
||||
file.put(c);
|
||||
file.flush();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
22
ass2/FileDevice.h
Normal file
22
ass2/FileDevice.h
Normal file
|
|
@ -0,0 +1,22 @@
|
|||
#ifndef FILEDEVICE_H
|
||||
#define FILEDEVICE_H
|
||||
|
||||
#include "Device.h"
|
||||
#include <fstream>
|
||||
#include <string>
|
||||
|
||||
class FileDevice : public Device {
|
||||
private:
|
||||
std::string filename;
|
||||
std::fstream file;
|
||||
|
||||
public:
|
||||
FileDevice(const std::string& fname);
|
||||
~FileDevice();
|
||||
|
||||
bool test() const override;
|
||||
uint8_t read() override;
|
||||
void write(uint8_t value) override;
|
||||
};
|
||||
|
||||
#endif // FILEDEVICE_H
|
||||
13
ass2/InputDevice.cpp
Normal file
13
ass2/InputDevice.cpp
Normal file
|
|
@ -0,0 +1,13 @@
|
|||
#include "InputDevice.h"
|
||||
|
||||
InputDevice::InputDevice(std::istream& in) : input(in) {
|
||||
}
|
||||
|
||||
uint8_t InputDevice::read() {
|
||||
char c;
|
||||
if (input.get(c)) {
|
||||
uint8_t result = (uint8_t)c;
|
||||
return result;
|
||||
}
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
16
ass2/InputDevice.h
Normal file
16
ass2/InputDevice.h
Normal file
|
|
@ -0,0 +1,16 @@
|
|||
#ifndef INPUTDEVICE_H
|
||||
#define INPUTDEVICE_H
|
||||
|
||||
#include "Device.h"
|
||||
#include <istream>
|
||||
|
||||
class InputDevice : public Device {
|
||||
private:
|
||||
std::istream& input;
|
||||
|
||||
public:
|
||||
InputDevice(std::istream& in);
|
||||
uint8_t read() override;
|
||||
};
|
||||
|
||||
#endif // INPUTDEVICE_H
|
||||
234
ass2/Machine.cpp
Normal file
234
ass2/Machine.cpp
Normal file
|
|
@ -0,0 +1,234 @@
|
|||
#include "Machine.h"
|
||||
|
||||
#include <cstring>
|
||||
#include <iostream>
|
||||
|
||||
#include "FileDevice.h"
|
||||
#include "InputDevice.h"
|
||||
#include "OutputDevice.h"
|
||||
|
||||
Machine::Machine() {
|
||||
A = 0;
|
||||
X = 0;
|
||||
L = 0;
|
||||
B = 0;
|
||||
S = 0;
|
||||
T = 0;
|
||||
F = 0.0;
|
||||
PC = 0;
|
||||
SW = 0;
|
||||
|
||||
for (int i = 0; i <= MAX_ADDRESS; i++) {
|
||||
memory[i] = 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
for (int i = 0; i < MAX_DEVICES; i++) {
|
||||
devices[i] = nullptr;
|
||||
}
|
||||
|
||||
devices[0] = new InputDevice(std::cin);
|
||||
devices[1] = new OutputDevice(std::cout);
|
||||
devices[2] = new OutputDevice(std::cerr);
|
||||
}
|
||||
|
||||
Machine::~Machine() {
|
||||
for (int i = 0; i < MAX_DEVICES; i++) {
|
||||
if (devices[i] != nullptr) {
|
||||
delete devices[i];
|
||||
devices[i] = nullptr;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
int Machine::getA() const {
|
||||
return A;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int Machine::getX() const {
|
||||
return X;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int Machine::getL() const {
|
||||
return L;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int Machine::getB() const {
|
||||
return B;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int Machine::getS() const {
|
||||
return S;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int Machine::getT() const {
|
||||
return T;
|
||||
}
|
||||
|
||||
double Machine::getF() const {
|
||||
return F;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int Machine::getPC() const {
|
||||
return PC;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int Machine::getSW() const {
|
||||
return SW;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// mask to 24 bits
|
||||
|
||||
void Machine::setA(int val) {
|
||||
A = val & 0xFFFFFF;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Machine::setX(int val) {
|
||||
X = val & 0xFFFFFF;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Machine::setL(int val) {
|
||||
L = val & 0xFFFFFF;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Machine::setB(int val) {
|
||||
B = val & 0xFFFFFF;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Machine::setS(int val) {
|
||||
S = val & 0xFFFFFF;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Machine::setT(int val) {
|
||||
T = val & 0xFFFFFF;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Machine::setF(double val) {
|
||||
F = val;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Machine::setPC(int val) {
|
||||
PC = val & 0xFFFFFF;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Machine::setSW(int val) {
|
||||
SW = val & 0xFFFFFF;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Machine::setCC_less() {
|
||||
SW = (SW & 0xFFFF3F) | 0x0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Machine::setCC_equal() {
|
||||
SW = (SW & 0xFFFF3F) | 0x40;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Machine::setCC_greater() {
|
||||
SW = (SW & 0xFFFF3F) | 0x80;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int Machine::getCC() const {
|
||||
return SW & 0xC0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int Machine::getReg(int reg) const {
|
||||
switch (reg) {
|
||||
case 0:
|
||||
return A;
|
||||
case 1:
|
||||
return X;
|
||||
case 2:
|
||||
return L;
|
||||
case 3:
|
||||
return B;
|
||||
case 4:
|
||||
return S;
|
||||
case 5:
|
||||
return T;
|
||||
case 6:
|
||||
return (int)F;
|
||||
case 8:
|
||||
return PC;
|
||||
case 9:
|
||||
return SW;
|
||||
default:
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Machine::setReg(int reg, int val) {
|
||||
switch (reg) {
|
||||
case 0:
|
||||
setA(val);
|
||||
break;
|
||||
case 1:
|
||||
setX(val);
|
||||
break;
|
||||
case 2:
|
||||
setL(val);
|
||||
break;
|
||||
case 3:
|
||||
setB(val);
|
||||
break;
|
||||
case 4:
|
||||
setS(val);
|
||||
break;
|
||||
case 5:
|
||||
setT(val);
|
||||
break;
|
||||
case 6:
|
||||
setF((double)val);
|
||||
break;
|
||||
case 8:
|
||||
setPC(val);
|
||||
break;
|
||||
case 9:
|
||||
setSW(val);
|
||||
break;
|
||||
default:
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
int Machine::getByte(int addr) const {
|
||||
if (addr < 0 || addr > MAX_ADDRESS) {
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
return memory[addr];
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Machine::setByte(int addr, int val) {
|
||||
if (addr >= 0 && addr <= MAX_ADDRESS) {
|
||||
memory[addr] = val & 0xFF;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
int Machine::getWord(int addr) const {
|
||||
if (addr < 0 || addr + 2 > MAX_ADDRESS) {
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
// big-endian
|
||||
return (memory[addr] << 16) | (memory[addr + 1] << 8) | memory[addr + 2];
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Machine::setWord(int addr, int val) {
|
||||
if (addr >= 0 && addr + 2 <= MAX_ADDRESS) {
|
||||
val = val & 0xFFFFFF;
|
||||
// big-endian
|
||||
memory[addr] = (val >> 16) & 0xFF;
|
||||
memory[addr + 1] = (val >> 8) & 0xFF;
|
||||
memory[addr + 2] = val & 0xFF;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
Device* Machine::getDevice(int num) const {
|
||||
if (num < 0 || num >= MAX_DEVICES) {
|
||||
return nullptr;
|
||||
}
|
||||
return devices[num];
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Machine::setDevice(int num, Device* device) {
|
||||
if (num >= 0 && num < MAX_DEVICES) {
|
||||
devices[num] = device;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
73
ass2/Machine.h
Normal file
73
ass2/Machine.h
Normal file
|
|
@ -0,0 +1,73 @@
|
|||
#ifndef MACHINE_H
|
||||
#define MACHINE_H
|
||||
|
||||
#include <cstdint>
|
||||
|
||||
#include "Device.h"
|
||||
|
||||
const int MAX_ADDRESS = 0xFFFFF;
|
||||
const int MAX_DEVICES = 256;
|
||||
|
||||
class Machine {
|
||||
private:
|
||||
uint8_t memory[MAX_ADDRESS + 1];
|
||||
Device* devices[MAX_DEVICES];
|
||||
|
||||
// registers
|
||||
int A; // Accumulator (24-bit)
|
||||
int X; // Index (24-bit)
|
||||
int L; // Linkage (24-bit)
|
||||
int B; // Base (24-bit)
|
||||
int S; // General purpose (24-bit)
|
||||
int T; // General purpose (24-bit)
|
||||
double F; // Floating point accumulator (48-bit)
|
||||
int PC; // Program Counter (24-bit)
|
||||
int SW; // Status Word (24-bit)
|
||||
|
||||
public:
|
||||
Machine();
|
||||
~Machine();
|
||||
|
||||
// getters
|
||||
int getA() const;
|
||||
int getX() const;
|
||||
int getL() const;
|
||||
int getB() const;
|
||||
int getS() const;
|
||||
int getT() const;
|
||||
double getF() const;
|
||||
int getPC() const;
|
||||
int getSW() const;
|
||||
|
||||
// setters
|
||||
void setA(int val);
|
||||
void setX(int val);
|
||||
void setL(int val);
|
||||
void setB(int val);
|
||||
void setS(int val);
|
||||
void setT(int val);
|
||||
void setF(double val);
|
||||
void setPC(int val);
|
||||
void setSW(int val);
|
||||
|
||||
// condition codes for SW
|
||||
void setCC_less();
|
||||
void setCC_equal();
|
||||
void setCC_greater();
|
||||
int getCC() const;
|
||||
|
||||
// 0=A, 1=X, 2=L, 3=B, 4=S, 5=T, 6=F, 8=PC, 9=SW
|
||||
int getReg(int reg) const;
|
||||
void setReg(int reg, int val);
|
||||
|
||||
int getByte(int addr) const;
|
||||
void setByte(int addr, int val);
|
||||
|
||||
int getWord(int addr) const;
|
||||
void setWord(int addr, int val);
|
||||
|
||||
Device* getDevice(int num) const;
|
||||
void setDevice(int num, Device* device);
|
||||
};
|
||||
|
||||
#endif // MACHINE_H
|
||||
67
ass2/Opcode.h
Normal file
67
ass2/Opcode.h
Normal file
|
|
@ -0,0 +1,67 @@
|
|||
#ifndef OPCODE_H
|
||||
#define OPCODE_H
|
||||
|
||||
class Opcode {
|
||||
public:
|
||||
static const int ADD = 0x18;
|
||||
static const int ADDF = 0x58;
|
||||
static const int ADDR = 0x90;
|
||||
static const int AND = 0x40;
|
||||
static const int CLEAR = 0xB4;
|
||||
static const int COMP = 0x28;
|
||||
static const int COMPF = 0x88;
|
||||
static const int COMPR = 0xA0;
|
||||
static const int DIV = 0x24;
|
||||
static const int DIVF = 0x64;
|
||||
static const int DIVR = 0x9C;
|
||||
static const int FIX = 0xC4;
|
||||
static const int FLOAT = 0xC0;
|
||||
static const int HIO = 0xF4;
|
||||
static const int J = 0x3C;
|
||||
static const int JEQ = 0x30;
|
||||
static const int JGT = 0x34;
|
||||
static const int JLT = 0x38;
|
||||
static const int JSUB = 0x48;
|
||||
static const int LDA = 0x00;
|
||||
static const int LDB = 0x68;
|
||||
static const int LDCH = 0x50;
|
||||
static const int LDF = 0x70;
|
||||
static const int LDL = 0x08;
|
||||
static const int LDS = 0x6C;
|
||||
static const int LDT = 0x74;
|
||||
static const int LDX = 0x04;
|
||||
static const int LPS = 0xD0;
|
||||
static const int MUL = 0x20;
|
||||
static const int MULF = 0x60;
|
||||
static const int MULR = 0x98;
|
||||
static const int NORM = 0xC8;
|
||||
static const int OR = 0x44;
|
||||
static const int RD = 0xD8;
|
||||
static const int RMO = 0xAC;
|
||||
static const int RSUB = 0x4C;
|
||||
static const int SHIFTL = 0xA4;
|
||||
static const int SHIFTR = 0xA8;
|
||||
static const int SIO = 0xF0;
|
||||
static const int SSK = 0xEC;
|
||||
static const int STA = 0x0C;
|
||||
static const int STB = 0x78;
|
||||
static const int STCH = 0x54;
|
||||
static const int STF = 0x80;
|
||||
static const int STI = 0xD4;
|
||||
static const int STL = 0x14;
|
||||
static const int STS = 0x7C;
|
||||
static const int STSW = 0xE8;
|
||||
static const int STT = 0x84;
|
||||
static const int STX = 0x10;
|
||||
static const int SUB = 0x1C;
|
||||
static const int SUBF = 0x5C;
|
||||
static const int SUBR = 0x94;
|
||||
static const int SVC = 0xB0;
|
||||
static const int TD = 0xE0;
|
||||
static const int TIO = 0xF8;
|
||||
static const int TIX = 0x2C;
|
||||
static const int TIXR = 0xB8;
|
||||
static const int WD = 0xDC;
|
||||
};
|
||||
|
||||
#endif
|
||||
10
ass2/OutputDevice.cpp
Normal file
10
ass2/OutputDevice.cpp
Normal file
|
|
@ -0,0 +1,10 @@
|
|||
#include "OutputDevice.h"
|
||||
|
||||
OutputDevice::OutputDevice(std::ostream& out) : output(out) {
|
||||
}
|
||||
|
||||
void OutputDevice::write(uint8_t value) {
|
||||
char c = (char)value;
|
||||
output.put(c);
|
||||
output.flush();
|
||||
}
|
||||
19
ass2/OutputDevice.h
Normal file
19
ass2/OutputDevice.h
Normal file
|
|
@ -0,0 +1,19 @@
|
|||
#ifndef OUTPUTDEVICE_H
|
||||
#define OUTPUTDEVICE_H
|
||||
|
||||
#include <ostream>
|
||||
|
||||
#include "Device.h"
|
||||
|
||||
class OutputDevice : public Device {
|
||||
private:
|
||||
std::ostream& output;
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public:
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OutputDevice(std::ostream& out);
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// override write method to write to output stream
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void write(uint8_t value) override;
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};
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#endif // OUTPUTDEVICE_H
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16
ass2/main.cpp
Normal file
16
ass2/main.cpp
Normal file
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@ -0,0 +1,16 @@
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#include <iostream>
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#include "Machine.h"
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int main() {
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Machine machine;
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machine.setA(0x123456);
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machine.setX(0xABCDEF);
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machine.setPC(0x1000);
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std::cout << "Register A: 0x" << std::hex << machine.getA() << std::endl;
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||||
std::cout << "Register X: 0x" << std::hex << machine.getX() << std::endl;
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||||
std::cout << "Program Counter: 0x" << std::hex << machine.getPC() << std::endl;
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return 0;
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}
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