| 1 | unit Assembler;
|
|---|
| 2 |
|
|---|
| 3 | interface
|
|---|
| 4 |
|
|---|
| 5 | uses
|
|---|
| 6 | Classes, SysUtils, Instructions, Cpu, Generics.Collections,
|
|---|
| 7 | Memory, Message, Parser, Channel;
|
|---|
| 8 |
|
|---|
| 9 | type
|
|---|
| 10 | { TLabelRef }
|
|---|
| 11 |
|
|---|
| 12 | TLabelRef = record
|
|---|
| 13 | LabelName: string;
|
|---|
| 14 | RefPos: QWord;
|
|---|
| 15 | TextPos: TPoint;
|
|---|
| 16 | BitWidth: TBitWidth;
|
|---|
| 17 | class function Create(LabelName: string; RefPos: Integer): TLabelRef; static;
|
|---|
| 18 | end;
|
|---|
| 19 |
|
|---|
| 20 | { TAssembler }
|
|---|
| 21 |
|
|---|
| 22 | TAssembler = class
|
|---|
| 23 | private
|
|---|
| 24 | FOnError: TErrorEvent;
|
|---|
| 25 | Parser: TParser;
|
|---|
| 26 | function ParseVar: Boolean;
|
|---|
| 27 | function ParseDb: Boolean;
|
|---|
| 28 | function ParseOrg: Boolean;
|
|---|
| 29 | function ParseInstruction: Boolean;
|
|---|
| 30 | function ParseLabel: Boolean;
|
|---|
| 31 | procedure UpdateLabelRefs;
|
|---|
| 32 | procedure ParseNumParam(Token: TToken; DataWidth: TBitWidth);
|
|---|
| 33 | public
|
|---|
| 34 | AddressWidth: TBitWidth;
|
|---|
| 35 | InstructionSet: TInstructionSet;
|
|---|
| 36 | Memory: TMemory64;
|
|---|
| 37 | Labels: TDictionary<string, QWord>;
|
|---|
| 38 | LabelRefs: TList<TLabelRef>;
|
|---|
| 39 | Variables: TDictionary<string, QWord>;
|
|---|
| 40 | Messages: TMessages;
|
|---|
| 41 | procedure Error(Text: string; Pos: TPoint);
|
|---|
| 42 | procedure Compile(Source: string);
|
|---|
| 43 | procedure LoadFromFile(FileName: string);
|
|---|
| 44 | function ParseStr(var Text: string; Separator: string): string;
|
|---|
| 45 | constructor Create;
|
|---|
| 46 | destructor Destroy; override;
|
|---|
| 47 | property OnError: TErrorEvent read FOnError write FOnError;
|
|---|
| 48 | end;
|
|---|
| 49 |
|
|---|
| 50 |
|
|---|
| 51 | implementation
|
|---|
| 52 |
|
|---|
| 53 | { TLabelRef }
|
|---|
| 54 |
|
|---|
| 55 | class function TLabelRef.Create(LabelName: string; RefPos: Integer): TLabelRef;
|
|---|
| 56 | begin
|
|---|
| 57 | Result.LabelName := LabelName;
|
|---|
| 58 | Result.RefPos := RefPos;
|
|---|
| 59 | end;
|
|---|
| 60 |
|
|---|
| 61 | { TAssembler }
|
|---|
| 62 |
|
|---|
| 63 | procedure TAssembler.UpdateLabelRefs;
|
|---|
| 64 | var
|
|---|
| 65 | I: Integer;
|
|---|
| 66 | Addr: QWord;
|
|---|
| 67 | begin
|
|---|
| 68 | for I := 0 to LabelRefs.Count - 1 do begin
|
|---|
| 69 | if Labels.TryGetValue(LabelRefs[I].LabelName, Addr) then begin
|
|---|
| 70 | case AddressWidth of
|
|---|
| 71 | bw8: Memory.Write8(LabelRefs[I].RefPos, Addr);
|
|---|
| 72 | bw16: Memory.Write16(LabelRefs[I].RefPos, Addr);
|
|---|
| 73 | bw32: Memory.Write32(LabelRefs[I].RefPos, Addr);
|
|---|
| 74 | bw64: Memory.Write64(LabelRefs[I].RefPos, Addr);
|
|---|
| 75 | end;
|
|---|
| 76 | end else Error('Label ' + LabelRefs[I].LabelName + ' referenced but not defined.', LabelRefs[I].TextPos);
|
|---|
| 77 | end;
|
|---|
| 78 | end;
|
|---|
| 79 |
|
|---|
| 80 | procedure TAssembler.ParseNumParam(Token: TToken; DataWidth: TBitWidth);
|
|---|
| 81 | var
|
|---|
| 82 | Value: Integer;
|
|---|
| 83 | Value8: Byte;
|
|---|
| 84 | Value16: Word;
|
|---|
| 85 | Value32: DWord;
|
|---|
| 86 | Value64: QWord;
|
|---|
| 87 | begin
|
|---|
| 88 | if Token.Kind = tkNumber then begin
|
|---|
| 89 | case DataWidth of
|
|---|
| 90 | bw8: if TryStrToInt(Token.Value, Value) then Memory.WritePos8(Value);
|
|---|
| 91 | bw16: if TryStrToInt(Token.Value, Value) then Memory.WritePos16(Value);
|
|---|
| 92 | bw32: if TryStrToDWord(Token.Value, Value32) then Memory.WritePos32(Value32);
|
|---|
| 93 | bw64: if TryStrToQWord(Token.Value, Value64) then Memory.WritePos64(Value64);
|
|---|
| 94 | end;
|
|---|
| 95 | end else
|
|---|
| 96 | if Token.Kind = tkIdentifier then begin;
|
|---|
| 97 | if Variables.TryGetValue(Token.Value, Value64) then begin
|
|---|
| 98 | case DataWidth of
|
|---|
| 99 | bw8: Memory.WritePos8(Value64);
|
|---|
| 100 | bw16: Memory.WritePos16(Value64);
|
|---|
| 101 | bw32: Memory.WritePos32(Value64);
|
|---|
| 102 | bw64: Memory.WritePos64(Value64);
|
|---|
| 103 | end;
|
|---|
| 104 | end else
|
|---|
| 105 | if Labels.TryGetValue(Token.Value, Value64) then begin
|
|---|
| 106 | case DataWidth of
|
|---|
| 107 | bw8: Memory.WritePos8(Value64);
|
|---|
| 108 | bw16: Memory.WritePos16(Value64);
|
|---|
| 109 | bw32: Memory.WritePos32(Value64);
|
|---|
| 110 | bw64: Memory.WritePos64(Value64);
|
|---|
| 111 | end;
|
|---|
| 112 | end else begin
|
|---|
| 113 | LabelRefs.Add(TLabelRef.Create(Token.Value, Memory.Position));
|
|---|
| 114 | case DataWidth of
|
|---|
| 115 | bw8: Memory.WritePos8(0);
|
|---|
| 116 | bw16: Memory.WritePos16(0);
|
|---|
| 117 | bw32: Memory.WritePos32(0);
|
|---|
| 118 | bw64: Memory.WritePos64(0);
|
|---|
| 119 | end;
|
|---|
| 120 | end;
|
|---|
| 121 | end else Error('Unexpected token ' + Token.Value + '.', Token.Pos);
|
|---|
| 122 | end;
|
|---|
| 123 |
|
|---|
| 124 | procedure TAssembler.Error(Text: string; Pos: TPoint);
|
|---|
| 125 | begin
|
|---|
| 126 | Messages.AddMessage(Text, Pos);
|
|---|
| 127 | if Assigned(FOnError) then
|
|---|
| 128 | FOnError(Text, Pos);
|
|---|
| 129 | end;
|
|---|
| 130 |
|
|---|
| 131 | procedure TAssembler.Compile(Source: string);
|
|---|
| 132 | begin
|
|---|
| 133 | Messages.Clear;
|
|---|
| 134 | Memory.Size := 0;
|
|---|
| 135 | Labels.Clear;
|
|---|
| 136 | LabelRefs.Clear;
|
|---|
| 137 | Parser.Reset;
|
|---|
| 138 | Parser.Source := Source;
|
|---|
| 139 | while not Parser.CheckNextKind(tkEof) do begin
|
|---|
| 140 | ParseLabel;
|
|---|
| 141 | if ParseVar then begin
|
|---|
| 142 | end else
|
|---|
| 143 | if ParseDb then begin
|
|---|
| 144 | end else
|
|---|
| 145 | if ParseOrg then begin
|
|---|
| 146 | end else
|
|---|
| 147 | if ParseInstruction then begin
|
|---|
| 148 | end;
|
|---|
| 149 | if Parser.CheckNextKind(tkEof) then begin
|
|---|
| 150 | end else Parser.Expect(tkEol);
|
|---|
| 151 | end;
|
|---|
| 152 | Parser.Expect(tkEof);
|
|---|
| 153 | UpdateLabelRefs;
|
|---|
| 154 | Error('Compilation finished.', Point(0, 0));
|
|---|
| 155 | end;
|
|---|
| 156 |
|
|---|
| 157 | function TAssembler.ParseVar: Boolean;
|
|---|
| 158 | var
|
|---|
| 159 | TokenName: TToken;
|
|---|
| 160 | TokenValue: TToken;
|
|---|
| 161 | Number: QWord;
|
|---|
| 162 | begin
|
|---|
| 163 | Result := False;
|
|---|
| 164 | if Parser.CheckNextAndRead(tkIdentifier, 'VAR') then begin
|
|---|
| 165 | Result := True;
|
|---|
| 166 | while True do begin
|
|---|
| 167 | TokenName := Parser.ReadNext;
|
|---|
| 168 | if TokenName.Kind = tkIdentifier then begin
|
|---|
| 169 | TokenValue := Parser.ReadNext;
|
|---|
| 170 | if TokenValue.Kind = tkNumber then begin
|
|---|
| 171 | if not Labels.ContainsKey(TokenName.Value) and not Variables.ContainsKey(TokenName.Value) then begin
|
|---|
| 172 | if TryStrToQWord(TokenValue.Value, Number) then
|
|---|
| 173 | Variables.Add(TokenName.Value, Number)
|
|---|
| 174 | else Error('Expected number', TokenValue.Pos);
|
|---|
| 175 | end else Error('Duplicate variable name ' + TokenName.Value, TokenName.Pos);
|
|---|
| 176 | end else Error('Expected variable value.', TokenValue.Pos);
|
|---|
| 177 | end else Error('Expected variable name.', TokenName.Pos);
|
|---|
| 178 | if Parser.CheckNextAndRead(tkSpecialSymbol, ',') then begin
|
|---|
| 179 | Continue;
|
|---|
| 180 | end;
|
|---|
| 181 | Break;
|
|---|
| 182 | end;
|
|---|
| 183 | end;
|
|---|
| 184 | end;
|
|---|
| 185 |
|
|---|
| 186 | function TAssembler.ParseDb: Boolean;
|
|---|
| 187 | var
|
|---|
| 188 | Token: TToken;
|
|---|
| 189 | begin
|
|---|
| 190 | Result := False;
|
|---|
| 191 | if Parser.CheckNextAndRead(tkIdentifier, 'DB') then begin
|
|---|
| 192 | Result := True;
|
|---|
| 193 | while True do begin
|
|---|
| 194 | Token := Parser.ReadNext;
|
|---|
| 195 | if Token.Kind = tkString then begin
|
|---|
| 196 | //Memory.WriteString(Token.Value);
|
|---|
| 197 | end else
|
|---|
| 198 | ParseNumParam(Token, bw8);
|
|---|
| 199 | if Parser.CheckNextAndRead(tkSpecialSymbol, ',') then begin
|
|---|
| 200 | Continue;
|
|---|
| 201 | end;
|
|---|
| 202 | Break;
|
|---|
| 203 | end;
|
|---|
| 204 | end;
|
|---|
| 205 | end;
|
|---|
| 206 |
|
|---|
| 207 | function TAssembler.ParseOrg: Boolean;
|
|---|
| 208 | var
|
|---|
| 209 | Token: TToken;
|
|---|
| 210 | begin
|
|---|
| 211 | Result := False;
|
|---|
| 212 | if Parser.CheckNextAndRead(tkIdentifier, 'ORG') then begin
|
|---|
| 213 | Result := True;
|
|---|
| 214 | Token := Parser.ReadNext;
|
|---|
| 215 | if Token.Kind = tkNumber then begin
|
|---|
| 216 | Memory.Position := StrToInt(Token.Value);
|
|---|
| 217 | end else Error('Expected number but ' + Token.Value + ' found.', Token.Pos);
|
|---|
| 218 | end;
|
|---|
| 219 | end;
|
|---|
| 220 |
|
|---|
| 221 | function TAssembler.ParseInstruction: Boolean;
|
|---|
| 222 | var
|
|---|
| 223 | InstructionInfo: TInstructionInfo;
|
|---|
| 224 | I: Integer;
|
|---|
| 225 | Token: TToken;
|
|---|
| 226 | LastPos: TParserPos;
|
|---|
| 227 | Number: Integer;
|
|---|
| 228 | begin
|
|---|
| 229 | Result := False;
|
|---|
| 230 | LastPos := Parser.Pos;
|
|---|
| 231 | Token := Parser.ReadNext;
|
|---|
| 232 | InstructionInfo := InstructionSet.SearchName(Token.Value);
|
|---|
| 233 | if Assigned(InstructionInfo) then begin
|
|---|
| 234 | Result := True;
|
|---|
| 235 | Memory.WritePos8(Integer(InstructionInfo.Instruction));
|
|---|
| 236 | for I := 0 to Length(InstructionInfo.Params) - 1 do begin
|
|---|
| 237 | if I > 0 then
|
|---|
| 238 | Parser.Expect(tkSpecialSymbol, ',');
|
|---|
| 239 | if InstructionInfo.Params[I] = ptNumber then begin
|
|---|
| 240 | Token := Parser.ReadNext;
|
|---|
| 241 | ParseNumParam(Token, AddressWidth);
|
|---|
| 242 | end else
|
|---|
| 243 | if InstructionInfo.Params[I] = ptNumber8 then begin
|
|---|
| 244 | Token := Parser.ReadNext;
|
|---|
| 245 | ParseNumParam(Token, bw8);
|
|---|
| 246 | end else
|
|---|
| 247 | if InstructionInfo.Params[I] = ptNumber16 then begin
|
|---|
| 248 | Token := Parser.ReadNext;
|
|---|
| 249 | ParseNumParam(Token, bw16);
|
|---|
| 250 | end else
|
|---|
| 251 | if InstructionInfo.Params[I] = ptNumber32 then begin
|
|---|
| 252 | Token := Parser.ReadNext;
|
|---|
| 253 | ParseNumParam(Token, bw32);
|
|---|
| 254 | end else
|
|---|
| 255 | if InstructionInfo.Params[I] = ptNumber64 then begin
|
|---|
| 256 | Token := Parser.ReadNext;
|
|---|
| 257 | ParseNumParam(Token, bw64);
|
|---|
| 258 | end else
|
|---|
| 259 | if InstructionInfo.Params[I] = ptReg then begin
|
|---|
| 260 | Token := Parser.ReadNext;
|
|---|
| 261 | if (Token.Value <> '') and (Token.Value[1] = 'R') then begin
|
|---|
| 262 | Token.Value := Copy(Token.Value, 2, MaxInt);
|
|---|
| 263 | if TryStrToInt(Token.Value, Number) then
|
|---|
| 264 | Memory.WritePos8(Number)
|
|---|
| 265 | else Error('Expected numeric register index error', Token.Pos);
|
|---|
| 266 | end else Error('Expected register name starting with R character.', Token.Pos);
|
|---|
| 267 | end else
|
|---|
| 268 | if InstructionInfo.Params[I] = ptRegIndirect then begin
|
|---|
| 269 | Parser.Expect(tkSpecialSymbol, '(');
|
|---|
| 270 | Token := Parser.ReadNext;
|
|---|
| 271 | if (Token.Value <> '') and (Token.Value[1] = 'R') then begin
|
|---|
| 272 | Token.Value := Copy(Token.Value, 2, MaxInt);
|
|---|
| 273 | if TryStrToInt(Token.Value, Number) then
|
|---|
| 274 | Memory.WritePos8(Number)
|
|---|
| 275 | else Error('Expected numeric register index error', Token.Pos);
|
|---|
| 276 | end else Error('Expected register name starting with R character.', Token.Pos);
|
|---|
| 277 | Parser.Expect(tkSpecialSymbol, ')');
|
|---|
| 278 | end else
|
|---|
| 279 | if InstructionInfo.Params[I] = ptRegIndirectIndex then begin
|
|---|
| 280 | Parser.Expect(tkSpecialSymbol, '(');
|
|---|
| 281 | Token := Parser.ReadNext;
|
|---|
| 282 | if (Token.Value <> '') and (Token.Value[1] = 'R') then begin
|
|---|
| 283 | Token.Value := Copy(Token.Value, 2, MaxInt);
|
|---|
| 284 | if TryStrToInt(Token.Value, Number) then begin
|
|---|
| 285 | Memory.WritePos8(Number);
|
|---|
| 286 | Parser.Expect(tkSpecialSymbol, '+');
|
|---|
| 287 | Token := Parser.ReadNext;
|
|---|
| 288 | ParseNumParam(Token, bw8);
|
|---|
| 289 | end else Error('Expected numeric register index error', Token.Pos);
|
|---|
| 290 | end else Error('Expected register name starting with R character.', Token.Pos);
|
|---|
| 291 | Parser.Expect(tkSpecialSymbol, ')');
|
|---|
| 292 | end else
|
|---|
| 293 | if InstructionInfo.Params[I] = ptRegIndirectGroup then begin
|
|---|
| 294 | Parser.Expect(tkSpecialSymbol, '(');
|
|---|
| 295 | Token := Parser.ReadNext;
|
|---|
| 296 | if (Token.Value <> '') and (Token.Value[1] = 'R') then begin
|
|---|
| 297 | Token.Value := Copy(Token.Value, 2, MaxInt);
|
|---|
| 298 | if TryStrToInt(Token.Value, Number) then begin
|
|---|
| 299 | Memory.WritePos8(Number);
|
|---|
| 300 | Parser.Expect(tkSpecialSymbol, ':');
|
|---|
| 301 | Token := Parser.ReadNext;
|
|---|
| 302 | if (Token.Value <> '') and (Token.Value[1] = 'R') then begin
|
|---|
| 303 | Token.Value := Copy(Token.Value, 2, MaxInt);
|
|---|
| 304 | if TryStrToInt(Token.Value, Number) then begin
|
|---|
| 305 | Memory.WritePos8(Number);
|
|---|
| 306 | end else Error('Expected numeric register index error', Token.Pos);
|
|---|
| 307 | end else Error('Expected register name starting with R character.', Token.Pos);
|
|---|
| 308 | end else Error('Expected numeric register index error', Token.Pos);
|
|---|
| 309 | end else Error('Expected register name starting with R character.', Token.Pos);
|
|---|
| 310 | Parser.Expect(tkSpecialSymbol, ')');
|
|---|
| 311 | end else
|
|---|
| 312 | end;
|
|---|
| 313 | end;
|
|---|
| 314 | if not Result then Parser.Pos := LastPos;
|
|---|
| 315 | end;
|
|---|
| 316 |
|
|---|
| 317 | function TAssembler.ParseLabel: Boolean;
|
|---|
| 318 | var
|
|---|
| 319 | LastPos: TParserPos;
|
|---|
| 320 | Token: TToken;
|
|---|
| 321 | Addr: QWord;
|
|---|
| 322 | begin
|
|---|
| 323 | Result := False;
|
|---|
| 324 | LastPos := Parser.Pos;
|
|---|
| 325 | Token := Parser.ReadNext;
|
|---|
| 326 | if Parser.CheckNextAndRead(tkSpecialSymbol, ':') then begin
|
|---|
| 327 | Result := True;
|
|---|
| 328 | if not Labels.TryGetValue(Token.Value, Addr) then begin
|
|---|
| 329 | Labels.Add(Token.Value, Memory.Position);
|
|---|
| 330 | end else Error('Duplicate label ' + Token.Value + '.', Token.Pos);
|
|---|
| 331 | end;
|
|---|
| 332 | if not Result then Parser.Pos := LastPos;
|
|---|
| 333 | end;
|
|---|
| 334 |
|
|---|
| 335 | procedure TAssembler.LoadFromFile(FileName: string);
|
|---|
| 336 | var
|
|---|
| 337 | Lines: TStringList;
|
|---|
| 338 | begin
|
|---|
| 339 | Lines := TStringList.Create;
|
|---|
| 340 | try
|
|---|
| 341 | Lines.LoadFromFile(FileName);
|
|---|
| 342 | Compile(Lines.Text);
|
|---|
| 343 | finally
|
|---|
| 344 | Lines.Free;
|
|---|
| 345 | end;
|
|---|
| 346 | end;
|
|---|
| 347 |
|
|---|
| 348 | function TAssembler.ParseStr(var Text: string; Separator: string): string;
|
|---|
| 349 | var
|
|---|
| 350 | P: Integer;
|
|---|
| 351 | begin
|
|---|
| 352 | P := Pos(Separator, Text);
|
|---|
| 353 | if P > 0 then begin
|
|---|
| 354 | Result := Trim(Copy(Text, 1, P - 1));
|
|---|
| 355 | Text := Trim(Copy(Text, P + 1, MaxInt));
|
|---|
| 356 | end else begin
|
|---|
| 357 | Result := Trim(Text);
|
|---|
| 358 | Text := '';
|
|---|
| 359 | end;
|
|---|
| 360 | end;
|
|---|
| 361 |
|
|---|
| 362 | constructor TAssembler.Create;
|
|---|
| 363 | begin
|
|---|
| 364 | Parser := TParser.Create;
|
|---|
| 365 | Parser.OnError := Error;
|
|---|
| 366 | Messages := TMessages.Create;
|
|---|
| 367 | Memory := TMemory64.Create;
|
|---|
| 368 | InstructionSet := TInstructionSet.Create;
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| 369 | Labels := TDictionary<string, QWord>.Create;
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| 370 | LabelRefs := TList<TLabelRef>.Create;
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| 371 | Variables := TDictionary<string, QWord>.Create;
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|---|
| 372 | end;
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| 373 |
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| 374 | destructor TAssembler.Destroy;
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| 375 | begin
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| 376 | FreeAndNil(Variables);
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|---|
| 377 | FreeAndNil(Labels);
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|---|
| 378 | FreeAndNil(LabelRefs);
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|---|
| 379 | FreeAndNil(InstructionSet);
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|---|
| 380 | FreeAndNil(Memory);
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|---|
| 381 | FreeAndNil(Messages);
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|---|
| 382 | FreeAndNil(Parser);
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| 383 | inherited;
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| 384 | end;
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| 385 |
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| 386 | end.
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| 387 |
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