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