// lab2_down.cpp: определяет точку входа для консольного приложения.
//


#include "stdafx.h"

//INPUT EXAMPLE
//Load 0 5
//Load 1 5
//Mod 1 3
//Cnt 1 10 1


#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <map>
#include <fstream>
#include <sstream>
#include <conio.h>

using namespace std;

#define NUL "00000000000000000000"
#define ONE "00000000000000000001"
#define M_ONE "11111111111111111111"

string R1 = NUL, S = NUL, IR; //S - акумулятор
int PC, TC;
bool PS;
bool flag = 0;

/*
IR    - регістр команди, містить текстовий запис команди, яка є поточною;
R1    - перший регістр;
PS    - регістр статусу, може містити лише знак останнього результату (в R2 значення -1, тому в PS мінус);
PC    - регістр лічильника команд (зараз виконується 7-ма команда);
TC    - регістр лічильника тактів (зараз виконався 2-й такт).
Якщо має бути одноадресна модель команд, то ще потрібний регістр, який називають акумулятор.
В командах він явно операндом не задається, хоча використовується як реальний операнд.
Типово для команд із акумулятором-опе­рандом є зберігати результат команди саме в акумуляторі.
*/

template <typename T>
string NtS(T Number){
     ostringstream ss;
     ss << Number;
     return ss.str();
}

string Reverse(string s){
    for(int i = 0 ; i < 20 ; ++i)
        s[i]= s[i]=='1'?'0':'1';
    return s;
}

string Add(string s1, string s2){
    bool m=0;
    string ans = NUL;
    for(int i = 19 ; i>=0 ; --i){
        if(s1[i]=='0' && s2[i]=='0'){ ans[i] = m?'1':'0'; m = 0;}else
        if(s1[i]!=s2[i]){ ans[i] = m?'0':'1'; m = m?1:0;}else
        if(s1[i]=='1' && s2[i]=='1'){ ans[i] = m?'1':'0'; m = 1;}
    }
    return ans;
}

string Complement(string s){
    return(Add(Reverse(s),ONE));
}


string DecToBin(int n){
    string ans = "";
    if(n>=0){
        while(n != 0){
            ans = ((n % 2)?"1":"0") + ans;
            n/=2;
        }
        while(ans.length()<20)
            ans = "0" + ans;
    }else
        ans = Complement(DecToBin(abs(n)));
    return ans;
}

void Status(){
    cout << "IR = " << IR << endl;
    cout << "R1 = ";
    for(int i = 1 ; i <=20 ; ++i)
        cout << R1[i-1] << (i % 4 ? "":" ");
    cout << endl;
        cout << "R2 = ";
    for(int i = 1 ; i <=20 ; ++i)
        cout << S[i-1] << (i % 4 ? "":" ");
    cout << endl << endl;
    cout << "PC = " << PC << endl;
    cout << "TC = " << TC << endl;
    cout << "PS = " << PS << endl;
    cout << endl << endl;
}

void Load(int n){
    ++PC;
    TC = 1;
    Status();
    PS = n < 0;
    if(flag)
        S = DecToBin(n);
    else
        R1 = DecToBin(n);
//  S[16] = PS?'1':'0';
    TC = 2;
    Status();
}


string GetMod(int n){
    if(S[0]=='0'){
        R1 = DecToBin(n);
        n = -abs(n);
        string t = DecToBin(n);
        string t1 = S;
        for(;;){
            if(Add(S,t) == NUL) return Add(S,t);
            if(Add(S,t)[0] == '1') return t1;
            t1 = Add(S,t);
            S = Add(S,t);
            //cout << t1 << endl; system("Pause");
        }
    }else{
        R1 = DecToBin(n);
        n = abs(n);
        string t = DecToBin(n);
        string t1 = S;
        for(;;){
            if(Add(S,t) == NUL) return Add(S,t);
            if(Add(S,t)[0] == '0') return t1;
            t1 = Add(S,t);
            S = Add(S,t);
            //cout << t1 << endl; system("Pause");
        }
    }
    return NUL;
}

void Mod(int n){
    if(!flag)swap(S , R1);
    ++PC;
    TC = 1;
    Status();
    PS = 0;
    S = GetMod(n);
    if((S[0]=='0' && PS) || (S[0]=='1' && !PS)) PS = 1; else PS = 0;
    TC = 2;
    if(!flag)swap(S , R1);
    Status();
}

void Cnt(int n , bool n1){
    ++PC;
    TC = 1;
    Status();
    PS = 0;
    string t = DecToBin(n);
    int ans = 0;
    for(int i = 0 ; i < t.length() ; ++i) ans += t[i] == '1';
    if(flag){
        S = DecToBin(n1 ? ans : t.length() - ans);
        R1 = t;
        if((S[0]=='0' && PS) || (S[0]=='1' && !PS)) PS = 1; else PS = 0;
    }else{
        R1 = DecToBin(n1 ? ans : t.length() - ans);
        S = t;
        if((R1[0]=='0' && PS) || (R1[0]=='1' && !PS)) PS = 1; else PS = 0;
    }
    TC = 2;
    Status();
}

int main()
{
    ifstream file("C:\\Users\\Max\\Documents\\Visual Studio 2010\\Projects\\lab2_down\\lab2_down\\input.txt");
    while(file){
        string s;
        int n , n1;
        file >> s >> flag >> n;
        if(s == "Cnt") file >> n1;
        IR = s + " " + NtS<int>(n);
        if(s == "Load")
            Load(n);
        else if(s == "Mod")
            Mod(n);
        else if(s == "Cnt")
            Cnt(n , n1);
        if(file)system("Pause");
        cout << endl;
    }
    system("pause");
    return 0;
}