API tools faq
paste
Advertisement
12Me21

Assembler

12Me21
Jun 30th, 2017
414
0
Never
Add comment
Not a member of Pastebin yet? Sign Up, it unlocks many cool features!
Lua 13.38 KB | None | 0 0
raw download clone embed print report
  1. --#########
  2. --Constants
  3. --#########
  4. --opcodes
  5. local JUMP={value=17,skip=1}
  6. local OPCODES={
  7.     mov={value=0},["and"]={value=1},["or"]={value=2},xor={value=3},
  8.     add={value=4},adc={value=5},sub={value=6},sbb={value=7},
  9.     swm={value=8,skip=1},test={value=9},cmp={value=14},hlt={value=16,skip=3};
  10.     jmp=JUMP,jn=JUMP,jb=JUMP,jnae=JUMP,
  11.     jc=JUMP,jnb=JUMP,jae=JUMP,jnc=JUMP,
  12.     jo=JUMP,jno=JUMP,js=JUMP,jns=JUMP,
  13.     je=JUMP,jz=JUMP,jne=JUMP,jnz=JUMP,
  14.     jle=JUMP,jng=JUMP,jnle=JUMP,jg=JUMP,
  15.     jl=JUMP,jnge=JUMP,jnl=JUMP,jge=JUMP,
  16.     jbe=JUMP,jna=JUMP,jnbe=JUMP,ja=JUMP;
  17.     rol={value=18},ror={value=19},shl={value=20},shr={value=21},shld={value=22},shrd={value=23},
  18.     bump={value=24,skip=2},wait={value=25,skip=2},send={value=26},recv={value=27},
  19.     push={value=28,skip=1},pop={value=28,skip=2},call={value=28,skip=1},ret={value=28,skip=3}
  20. }
  21. --jump modes
  22. local JUMPS={
  23.     jmp=0,jn=1,jb=2,jnae=2,
  24.     jc=2,jnb=3,jae=3,jnc=3,
  25.     jo=4,jno=5,js=6,jns=7,
  26.     je=8,jz=8,jne=9,jnz=9,
  27.     jle=10,jng=10,jnle=11,jg=11,
  28.     jl=12,jnge=12,jnl=13,jge=13,
  29.     jbe=14,jna=14,jnbe=15,ja=15
  30. }
  31. --registers
  32. local REGISTERS={
  33.     r0=0,r1=1,r2=2,r3=3,r4=4,r5=5,r6=6,r7=7,
  34.     r8=8,r9=9,r10=10,r11=11,r12=12,r13=13,r14=14,r15=15,
  35.     sp=14,ip=15
  36. }
  37. --addressing modes
  38. local MODES={
  39.     ["r,r"]={{offset=24,size=5,arg=0},{offset=20,size=4,value=0x0},{offset=0,size=4,arg=1},{offset=4,size=4,arg=2}},
  40.     ["r,[r]"]={{offset=24,size=5,arg=0},{offset=20,size=4,value=0x1},{offset=0,size=4,arg=1},{offset=4,size=4,arg=2}},
  41.     ["r,i"]={{offset=24,size=5,arg=0},{offset=20,size=4,value=0x2},{offset=0,size=4,arg=1},{offset=4,size=16,arg=2}},
  42.     ["r,[i]"]={{offset=24,size=5,arg=0},{offset=20,size=4,value=0x3},{offset=0,size=4,arg=1},{offset=4,size=16,arg=2}},
  43.     ["[r],r"]={{offset=24,size=5,arg=0},{offset=20,size=4,value=0x4},{offset=0,size=4,arg=1},{offset=4,size=4,arg=2}},
  44.     ["[i],r"]={{offset=24,size=5,arg=0},{offset=20,size=4,value=0x5},{offset=4,size=16,arg=1},{offset=0,size=4,arg=2}},
  45.     ["[r],i"]={{offset=24,size=5,arg=0},{offset=20,size=4,value=0x6},{offset=0,size=4,arg=1},{offset=4,size=16,arg=2}},
  46.     ["[i],i"]={{offset=24,size=5,arg=0},{offset=20,size=4,value=0x7},{offset=4,size=16,arg=1},{offset=0,size=4,arg=2}},
  47.     ["r,[r+r]"]={{offset=24,size=5,arg=0},{offset=20,size=4,value=0x9},{offset=0,size=4,arg=1},{offset=16,size=4,arg=2},{offset=15,size=1,value=0},{offset=4,size=4,arg=3}},
  48.     ["r,[r-r]"]={{offset=24,size=5,arg=0},{offset=20,size=4,value=0x9},{offset=0,size=4,arg=1},{offset=16,size=4,arg=2},{offset=15,size=1,value=1},{offset=4,size=4,arg=3}},
  49.     ["r,[r+i]"]={{offset=24,size=5,arg=0},{offset=20,size=4,value=0xB},{offset=0,size=4,arg=1},{offset=16,size=4,arg=2},{offset=15,size=1,value=0},{offset=4,size=11,arg=3}},
  50.     ["r,[r-i]"]={{offset=24,size=5,arg=0},{offset=20,size=4,value=0xB},{offset=0,size=4,arg=1},{offset=16,size=4,arg=2},{offset=15,size=1,value=1},{offset=4,size=11,arg=3}},
  51.     ["[r+r],r"]={{offset=24,size=5,arg=0},{offset=20,size=4,value=0xC},{offset=16,size=4,arg=1},{offset=15,size=1,value=0},{offset=0,size=4,arg=2},{offset=4,size=4,arg=3}},
  52.     ["[r-r],r"]={{offset=24,size=5,arg=0},{offset=20,size=4,value=0xC},{offset=16,size=4,arg=1},{offset=15,size=1,value=1},{offset=0,size=4,arg=2},{offset=4,size=4,arg=3}},
  53.     ["[r+i],r"]={{offset=24,size=5,arg=0},{offset=20,size=4,value=0xD},{offset=16,size=4,arg=1},{offset=15,size=1,value=0},{offset=4,size=11,arg=2},{offset=0,size=4,arg=3}},
  54.     ["[r-i],r"]={{offset=24,size=5,arg=0},{offset=20,size=4,value=0xD},{offset=16,size=4,arg=1},{offset=15,size=1,value=1},{offset=4,size=11,arg=2},{offset=0,size=4,arg=3}},
  55.     ["[r+r],i"]={{offset=24,size=5,arg=0},{offset=20,size=4,value=0xE},{offset=16,size=4,arg=1},{offset=15,size=1,value=0},{offset=0,size=4,arg=2},{offset=4,size=4,arg=3}},
  56.     ["[r-r],i"]={{offset=24,size=5,arg=0},{offset=20,size=4,value=0xE},{offset=16,size=4,arg=1},{offset=15,size=1,value=1},{offset=0,size=4,arg=2},{offset=4,size=4,arg=3}},
  57.     ["[r+i],i"]={{offset=24,size=5,arg=0},{offset=20,size=4,value=0xF},{offset=16,size=4,arg=1},{offset=15,size=1,value=0},{offset=4,size=11,arg=2},{offset=0,size=4,arg=3}},
  58.     ["[r-i],i"]={{offset=24,size=5,arg=0},{offset=20,size=4,value=0xF},{offset=16,size=4,arg=1},{offset=15,size=1,value=1},{offset=4,size=11,arg=2},{offset=0,size=4,arg=3}}
  59. }
  60. --information about computer
  61. local COMPUTER={
  62.     ramx=69,
  63.     ramy=-99,
  64.     qrtzctype=409248261,
  65.     ramwidth=128,
  66.     ramheight=16
  67. }
  68. COMPUTER.ramsize=COMPUTER.ramwidth*COMPUTER.ramheight
  69. --display an error message and line number(optional) if condition is falsey
  70. local function check(condition,message,linenumber,argnumber)
  71.     if not(condition) then
  72.         if linenumber then
  73.             if argnumber then
  74.                 error("Error: "..message.." on line "..tostring(linenumber)..":"..tostring(argnumber),0)
  75.             else
  76.                 error("Error: "..message.." on line "..tostring(linenumber),0)
  77.             end
  78.         else
  79.             error("Error: "..message,0)
  80.         end
  81.     end
  82. end
  83. --tonumber with support for binary literals
  84. local function tonumber2(value)
  85.     if type(value)=="string" and value:sub(1,3)=="0b" then
  86.         return tonumber(value:sub(3),2)
  87.     else
  88.         return tonumber(value)
  89.     end
  90. end
  91. --magic label function
  92. local function makelabel(label,globallabel)
  93.     if label:sub(1,1)=="." then
  94.         if not(globallabel) then return nil,globallabel end
  95.         return globallabel..label,globallabel
  96.     else
  97.         return label,label:match("^[^%.]*")
  98.     end
  99. end
  100. --check if valid labelname
  101. local function islabel(label)
  102.     return not(tonumber2(label) or REGISTERS[label] or label:find("[\"+%-%[%],\"]"))
  103. end
  104. --remove comments from a line
  105. local function removecomment(line,commentchar)
  106.     local instring,escape
  107.     for i=1,#line do
  108.         local char=line:sub(i,i)
  109.         if escape then
  110.             escape=false
  111.         elseif char=="\\" then
  112.             escape=true
  113.         elseif not(instring) and (char=="\"" or char=="'") then
  114.             instring=char
  115.         elseif instring==char then
  116.             instring=false
  117.         elseif not(instring) and char==commentchar then
  118.             return line:sub(1,i-1)
  119.         end
  120.     end
  121.     return line
  122. end
  123. --get value of number/label/register
  124. local function decodenumber(value,labels,globallabel)
  125.     if type(value)=="number" then
  126.         return value
  127.     elseif REGISTERS[value] then
  128.         return REGISTERS[value]
  129.     elseif tonumber2(value) then
  130.         return tonumber2(value)
  131.     elseif labels and globallabel then
  132.         value=makelabel(value,globallabel)
  133.         if labels[value] then return labels[value] end
  134.     else
  135.         return value
  136.     end
  137. end
  138. --parse arguments
  139. local function parseargs(args)
  140.     local pattern=""
  141.     local arglist={}
  142.     local instring,escape
  143.     local token=""
  144.     --push token
  145.     local function sub_pushtoken()
  146.         if token~="" then
  147.             arglist[#arglist+1]=decodenumber(token)
  148.             pattern=pattern..({[true]="r",[false]="i"})[REGISTERS[token]~=nil]
  149.             token=""
  150.         end    
  151.     end
  152.    
  153.     for i=1,#args do
  154.         local char=args:sub(i,i)
  155.         --characters in strings
  156.         if instring then
  157.             --escaped char
  158.             if escape then
  159.                 token=token..char
  160.                 escape=false
  161.             --string end
  162.             elseif char==instring then
  163.                 --char
  164.                 if instring=="'" then
  165.                     arglist[#arglist+1]=token:byte()
  166.                     pattern=pattern.."i"
  167.                     token=""
  168.                 --string
  169.                 elseif instring=="\"" then
  170.                     arglist[#arglist+1]="\""..token.."\""
  171.                     pattern=pattern.."s"
  172.                     token=""
  173.                 end
  174.                 instring=false
  175.             --escape sequence
  176.             elseif char=="\\" then
  177.                 escape=i
  178.             --normal character
  179.             else
  180.                 token=token..char
  181.             end
  182.         -- [ ] + - ,
  183.         elseif char:find("^[%[%]+%-,]$") then
  184.             sub_pushtoken""
  185.             pattern=pattern..char
  186.         -- string start
  187.         elseif char=="\"" or char=="'" then
  188.             sub_pushtoken""
  189.             instring=char
  190.             escape=false
  191.         --whitespace
  192.         elseif char==" " or char=="\t" then
  193.             sub_pushtoken""
  194.         --normal characters
  195.         else
  196.             token=token..char
  197.         end
  198.     end
  199.     sub_pushtoken""
  200.     --check for unclosed string
  201.     if instring then return end
  202.  
  203.     return arglist,pattern
  204. end
  205. --do things with comma separated lists
  206. local function datalist(arglist,pattern,callback)
  207.     --check for commas
  208.     if not(pattern:find(string.rep("^".."[is],",#arglist-1).."[is]$")) then return end
  209.     for _,arg in ipairs(arglist) do
  210.         --string
  211.         if type(arg)=="string" and arg:find("^\".*\"$") then
  212.             for i=2,#arg-1 do
  213.                 callback(arg:byte(i))
  214.             end
  215.         --number
  216.         else
  217.             callback(arg)
  218.         end
  219.     end
  220.     return true
  221. end
  222. --convert code into instructions
  223. local function Parsecode(code)
  224.     local linenumber=1
  225.     local index=0
  226.     local instructions={}
  227.     local labels={}
  228.     local globallabel
  229.     --functions for writing stuff
  230.     local function addinstruction(instruction)
  231.         index=index+1
  232.         check(index<=COMPUTER.ramsize,"out of memory",linenumber)
  233.         instruction.linenumber=linenumber
  234.         instruction.globallabel=globallabel
  235.         instructions[index]=instruction
  236.     end
  237.     local function addword(value)
  238.         addinstruction{
  239.             arglist={value},
  240.             mode={{offset=0,size=29,arg=1}}
  241.         }
  242.     end
  243.     local lowbyte
  244.     local function addbyte(byte)
  245.         if lowbyte then
  246.             addword(byte*256+lowbyte)
  247.             lowbyte=false
  248.         else
  249.             lowbyte=byte
  250.         end
  251.     end
  252.    
  253.     for line in string.gmatch(code.."\n","([^\r\n]*)\r?\n") do
  254.        
  255.         line=removecomment(line,";")
  256.         --skip empty lines
  257.         if not(line:match("^%s*$")) then
  258.             --get opcode and arguments
  259.             opname,args=line:match("^%s*([^%s]*)%s*(.-)%s*$")
  260.             opname=opname:lower()
  261.             local opcode=OPCODES[opname]
  262.             --parse arguments
  263.             local arglist,pattern=parseargs(args)
  264.             check(pattern,"Error parsing arguments",linenumber)
  265.             --instruction
  266.             if opcode then
  267.                 if opcode.skip==1 then
  268.                     table.insert(arglist,1,0)
  269.                     pattern="r,"..pattern
  270.                 elseif opcode.skip==2 then
  271.                     arglist[#arglist]=0
  272.                     pattern=pattern..",r"
  273.                 elseif opcode.skip==3 then
  274.                     arglist[#arglist]=0
  275.                     arglist[#arglist]=0
  276.                     pattern=pattern.."r,r"
  277.                 end
  278.                
  279.                 local mode=MODES[pattern]
  280.                 check(mode,"Invalid arguments",linenumber)
  281.                
  282.                 if opcode.value==OPCODES["jmp"].value then
  283.                     arglist[1]=JUMPS[opname]
  284.                 end
  285.                 arglist[0]=opcode.value
  286.                 addinstruction{
  287.                     mode=mode,
  288.                     arglist=arglist
  289.                 }
  290.             elseif opname=="nop" then
  291.                 check(pattern=="","Invalid arguments",linenumber)
  292.                 addword(0)
  293.             --data (words)
  294.             elseif opname=="dw" then
  295.                 check(datalist(arglist,pattern,addword),"Invalid arguments",linenumber)
  296.             --data (bytes)
  297.             elseif opname=="db" then
  298.                 check(datalist(arglist,pattern,addbyte),"Invalid arguments",linenumber)
  299.                 if lowbyte then addbyte(0) end
  300.             --this is a special thing for my text game engine
  301.             elseif opname=="dbs" then
  302.                 check(datalist(arglist,pattern,addbyte),"Invalid arguments",linenumber)
  303.                 if lowbyte then addbyte(32) end
  304.                 addword(0)
  305.             --change address
  306.             elseif opname=="@org" then
  307.                 check(pattern=="i","Invalid arguments",linenumber)
  308.                 local newaddress=tonumber2(arglist[1])
  309.                 check(newaddress,"Invalid address",linenumber)
  310.                 index=newaddress-1
  311.             --label
  312.             elseif opname:sub(-1)==":" then
  313.                 check(pattern=="","Invalid arguments",linenumber)
  314.                 opname=opname:sub(1,-2)
  315.                 check(islabel(opname),"Illegal label name '"..opname.."'",linenumber)
  316.                 opname,globallabel=makelabel(opname,globallabel)
  317.                 check(opname,"Need global label",linenumber)
  318.                 check(not(labels[opname]),"Duplicate label '"..opname.."'",linenumber)
  319.                 labels[opname]=index
  320.             --error
  321.             else
  322.                 check(false,"Unknown instruction '"..opname.."'",linenumber)
  323.             end
  324.         end
  325.         linenumber=linenumber+1
  326.     end
  327.    
  328.     return instructions,labels
  329. end
  330. --convert instructions to binary
  331. local function Makeops(instructions,labels)
  332.     for i,instruction in pairs(instructions) do
  333.         local linenumber=instruction.linenumber
  334.         local mem=0
  335.         for j,field in ipairs(instruction.mode) do
  336.             local part
  337.             --constant
  338.             if field.value then
  339.                 part=decodenumber(field.value)
  340.             --argument reference
  341.             else
  342.                 part=decodenumber(instruction.arglist[field.arg],labels,instruction.globallabel)
  343.             end
  344.             check(part,"Undefined label",linenumber)
  345.             --convert to signed/unsigned
  346.             check(part<bit.lshift(1,field.size) and part>=-bit.lshift(1,field.size),"Overflow",linenumber,field.arg)
  347.             if part<0 then part=bit.bnot(-part-1) end
  348.             --insert part
  349.             mem=mem+bit.lshift(bit.band(part,bit.lshift(1,field.size)-1),field.offset)--mem=mem|(part&(1<<field.size)-1)<<field.offset
  350.         end
  351.         instructions[i].binary=mem
  352.     end
  353.     return instructions
  354. end
  355. --write instructions into RAM
  356. local function Writemem(instructions)
  357.     --find ram location
  358.     local sx,sy
  359.     for part=0,sim.NUM_PARTS do
  360.         if sim.partProperty(part,"type")==elem.DEFAULT_PT_QRTZ and sim.partProperty(part,"ctype")==COMPUTER.qrtzctype then
  361.             sx,sy=sim.partProperty(part,"x"),sim.partProperty(part,"y")
  362.         end
  363.     end
  364.     check(sx and sy,"Couldn't find computer")
  365.     sx=sx+COMPUTER.ramx
  366.     sy=sy+COMPUTER.ramy
  367.     --write code into RAM
  368.     local i=1
  369.     local wrotecells=0
  370.     for y=0,COMPUTER.ramheight-1 do
  371.         local beforegap=1 --"before" = lower address, not lower X coordinate
  372.         for x=0,COMPUTER.ramwidth-1 do
  373.             --try to find filt
  374.             local partID = sim.partID(sx-x+beforegap,sy+y)
  375.             --check past the gap
  376.             if beforegap==1 and not(partID) then
  377.                 beforegap=0
  378.                 partID = sim.partID(sx-x+beforegap,sy+y)
  379.             end
  380.             check(partID and sim.partProperty(partID,"type")==elem.DEFAULT_PT_FILT,"Write failed (missing filt)")
  381.             --write instructions
  382.             if instructions[i] then
  383.                 sim.partProperty(partID,"ctype",0x20000000+instructions[i].binary)
  384.                 wrotecells=wrotecells+1
  385.             --fill empty space
  386.             else
  387.                 sim.partProperty(partID,"ctype",0x20000000)
  388.             end
  389.             i=i+1
  390.         end
  391.     end
  392.     print("Success: Wrote "..tostring(wrotecells).." cells.")
  393. end
  394. --load file
  395. local file = io.open(...)
  396. local code = file:read("*a")
  397. file:close()
  398. check(code,"Load failed")
  399. --do the thing
  400. Writemem(Makeops(Parsecode(code)))
Advertisement
Add Comment
Please, Sign In to add comment
Advertisement
Public Pastes
Advertisement
We use cookies for various purposes including analytics. By continuing to use Pastebin, you agree to our use of cookies as described in the Cookies Policy.  OK, I Understand
Not a member of Pastebin yet?
Sign Up, it unlocks many cool features!