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#include "machine.h"
#include "exec.h"
#include "debug.h"
#include "error.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>
//! Lecture d'un programme depuis un fichier binaire
/*!
* Le fichier binaire a le format suivant :
*
* - 3 entiers non signés, la taille du segment de texte (\c textsize),
* celle du segment de données (\c datasize) et la première adresse libre de
* données (\c dataend) ;
*
* - une suite de \c textsize entiers non signés représentant le contenu du
* segment de texte (les instructions) ;
*
* - une suite de \c datasize entiers non signés représentant le contenu initial du
* segment de données.
*
* Tous les entiers font 32 bits et les adresses de chaque segment commencent à
* 0. La fonction initialise complétement la machine.
*
* \param pmach la machine à simuler
* \param programfile le nom du fichier binaire
*
*/
void read_program(Machine *pmach, const char *programfile)
{
// printf("Entree dans read_program\n");
int bits_read;
unsigned textsize;
unsigned datasize;
unsigned dataend;
//Ouverture du fichier :
int handle = open(programfile,O_RDONLY);
if(handle < 0) {
fprintf(stderr, "Erreur d'ouverture du fichier binaire dans <machine.c:read_program>\n");
exit(1);
}
if( (bits_read = read(handle, &textsize, sizeof(pmach->_textsize))) != sizeof(pmach->_textsize)) {
fprintf(stderr, "Erreur de lecture de 'textsize' dans <machine.c:read_program> dans '%s': %d bits lus au lieu de %ld\n", programfile, bits_read, sizeof(textsize));
exit(1);
}
if( (bits_read = read(handle, &datasize, sizeof(pmach->_datasize))) != sizeof(pmach->_datasize)) {
fprintf(stderr, "Erreur de lecture de 'datasize' dans <machine.c:read_program> dans '%s': %d bits lus au lieu de %ld\n",programfile,bits_read,sizeof(datasize));
exit(1);
}
if( (bits_read = read(handle, &dataend, sizeof(pmach->_dataend))) != sizeof(pmach->_dataend)) {
fprintf(stderr, "Erreur de lecture de 'dataend' dans <machine.c:read_program> '%s': %d bits lus au lieu de %ld\n",programfile,bits_read,sizeof(dataend));
exit(1);
}
Instruction *text = malloc(textsize * sizeof(Instruction));
//lecture des instructions :
if( (bits_read = read(handle, text, textsize * sizeof(Instruction))) != (textsize * sizeof(Instruction)) ) {
fprintf(stderr, "Erreur de lecture de 'text' dans <machine.c:read_program> '%s': %d bits lus au lieu de %ld\n",programfile,bits_read,textsize * sizeof(Instruction));
exit(1);
}
Word *data = malloc(datasize * sizeof(Word));
//lecture des données :
if( (bits_read = read(handle, data, datasize * sizeof(Word))) != (datasize * sizeof(Word))) {
fprintf(stderr, "Erreur de lecture de 'data' dans <machine.c:read_program> '%s': %d bits lus au lieu de %ld\n",programfile,bits_read,datasize * sizeof(Word));
exit(1);
}
//Fermeture du fichier :
if(close(handle) != 0) {
fprintf(stderr, "Erreur de fermeture du fichier binaire dans <machine.c:read_program>\n");
exit(1);
}
//On charge le programme dans la machine :
load_program(pmach, textsize, text, datasize, data, dataend);
}
//! Chargement d'un programme
/*!
* La machine est réinitialisée et ses segments de texte et de données sont
* remplacés par ceux fournis en paramètre.
*
* \param pmach la machine en cours d'exécution
* \param textsize taille utile du segment de texte
* \param text le contenu du segment de texte
* \param datasize taille utile du segment de données
* \param data le contenu initial du segment de texte
*/
void load_program(Machine *pmach,
unsigned textsize, Instruction text[textsize],
unsigned datasize, Word data[datasize], unsigned dataend)
{
//Recopie des tableaux text...
pmach->_text = text;
//...et data :
pmach->_data = data;
//Init de textsize..
pmach->_textsize = textsize;
//.. datasize..
pmach->_datasize = datasize;
//.. et dataend :
pmach->_dataend = dataend;
//Mise à zéro des registres :
for(int i = 0 ; i < NREGISTERS ; i++)
pmach->_registers[i] = 0;
//Mise à zéro de PC..
pmach->_pc = 0;
//.. et CC :
pmach->_cc = CC_U;
//Init de SP ;
pmach->_sp = datasize-1;
}
//! Affichage du programme et des données
/*!
* On affiche les instruction et les données en format hexadécimal, sous une
* forme prête à être coupée-collée dans le simulateur.
*
* Pendant qu'on y est, on produit aussi un dump binaire dans le fichier
* dump.prog. Le format de ce fichier est compatible avec l'option -b de
* test_simul.
*
* \param pmach la machine en cours d'exécution
*/
void dump_memory(Machine *pmach)
{
//Affichage du programme au format binaire:
printf("Instruction text[] = {\n");
for(int i = 0 ; i < pmach->_textsize ; i++)
{
printf("\t0x%08x, ", pmach->_text[i]._raw);
if (i % 4 == 3)
putchar('\n');
}
if (pmach->_textsize % 4 != 0)
printf("\n");
printf("};\n");
printf("unsigned textsize = %d;\n", pmach->_textsize);
printf("\nWord data[] = {\n");
//Affichage des données au format binaire:
for(int i = 0 ; i < pmach->_datasize ; i++)
{
printf("\t0x%08x, ", pmach->_data[i]);
if (i % 4 == 3)
putchar('\n');
}
if (pmach->_datasize % 4 != 0)
printf("\n");
printf("};\n");
printf("unsigned datasize = %d;\n", pmach->_datasize);
printf("unsigned dataend = %d;\n", pmach->_dataend);
int bits_written=0;
//Ouverture/creation du fichier en mode écriture seule + troncature
int handle = open("dump.bin", O_WRONLY|O_TRUNC|O_CREAT, S_IRWXU|S_IRUSR|S_IWUSR|S_IXUSR|S_IRWXG|S_IRGRP|S_IWGRP|S_IXGRP|S_IRWXO|S_IROTH|S_IWOTH|S_IXOTH);
if(handle < 0) {
fprintf(stderr, "Erreur d'ouverture du fichier binaire dans <machine.c:dump_memory>\n");
exit(1);
}
if( (bits_written = write(handle, &pmach->_textsize, sizeof(pmach->_textsize))) != sizeof(pmach->_textsize)) {
fprintf(stderr, "Erreur d'écriture de 'textsize' dans <machine.c:dump_memory> : %d bits écrits au lieu de %ld\n", bits_written, sizeof(pmach->_textsize));
exit(1);
}
if( (bits_written = write(handle, &pmach->_datasize, sizeof(pmach->_datasize))) != sizeof(pmach->_datasize)) {
fprintf(stderr, "Erreur d'écriture de 'datasize' dans <machine.c:dump_memory> : %d bits écrits au lieu de %ld\n", bits_written, sizeof(pmach->_datasize));
exit(1);
}
if( (bits_written = write(handle, &pmach->_dataend, sizeof(pmach->_dataend))) != sizeof(pmach->_dataend)) {
fprintf(stderr, "Erreur d'écriture de 'dataend' dans <machine.c:dump_memory> : %d bits écrits au lieu de %ld\n", bits_written, sizeof(pmach->_dataend));
exit(1);
}
//ecriture des instructions :
for(int i = 0 ; i < pmach->_textsize ; i++)
{
if( (bits_written = write(handle, &pmach->_text[i]._raw, sizeof(pmach->_text[0]._raw))) != sizeof(pmach->_text[0]._raw)) {
fprintf(stderr, "Erreur d'écriture de 'instruc' dans <machine.c:dump_memory>.\n");
exit(1);
}
}
//ecriture des données :
if( (bits_written = write(handle, pmach->_data, pmach->_datasize * sizeof(Word))) != pmach->_datasize * sizeof(Word)) {
fprintf(stderr, "Erreur d'écriture de 'datasize' dans <machine.c:dump_memory> : %d bits lus au lieu de %ld\n", bits_written, pmach->_datasize * sizeof(Word));
exit(1);
}
//Fermeture du fichier :
if(close(handle) != 0) {
fprintf(stderr, "Erreur de fermeture du fichier binaire dans <machine.c:dump_memory>\n");
exit(1);
}
}
//! Affichage des instructions du programme
/*!
* Les instructions sont affichées sous forme symbolique, précédées de leur adresse.
.*
* \param pmach la machine en cours d'exécution
*/
void print_program(Machine *pmach)
{
printf("\n*** PROGRAM (size: %d) ***\n",pmach->_textsize);
for(int i = 0 ; i < pmach->_textsize ; i++)
{
printf("0x%04x: 0x%08x\t", i, pmach->_text[i]._raw);
print_instruction(pmach->_text[i],pmach->_text[i].instr_absolute._address);
putchar('\n');
}
}
//! Affichage des registres du CPU
/*!
* Les registres généraux sont affichées en format hexadécimal et décimal.
*
* \param pmach la machine en cours d'exécution
*/
void print_cpu(Machine *pmach)
{
printf("\n*** CPU ***\n");
printf("PC: 0x%08x\tCC: ",pmach->_pc);
switch(pmach->_cc){
case CC_U :
putchar('U'); break;
case CC_Z :
putchar('Z'); break;
case CC_P :
putchar('P'); break;
case CC_N :
putchar('N'); break;
};
putchar('\n');
putchar('\n');
for(int i = 0 ; i < NREGISTERS ; i++)
{
printf("R%02d: 0x%08x\t%d\t", i, pmach->_registers[i], pmach->_registers[i]);
if (i % 3 == 2)
putchar('\n');
}
putchar('\n');
}
//! Affichage des données du programme
/*!
* Les valeurs sont affichées en format hexadécimal et décimal.
*
* \param pmach la machine en cours d'exécution
*/
void print_data(Machine *pmach)
{
printf("\n*** DATA (size: %d, end = 0x%08x %d) ***\n",pmach->_datasize, pmach->_dataend, pmach->_dataend);
for(int i = 0 ; i < pmach->_datasize ; i++)
{
printf("0x%04x: 0x%08x %d\t", i, pmach->_data[i], pmach->_data[i]);
if (i % 3 == 2)
putchar('\n');
}
putchar('\n');
}
//! Simulation
/*!
* La boucle de simualtion est très simple : recherche de l'instruction
* suivante (pointée par le compteur ordinal \c _pc) puis décodage et exécution
* de l'instruction.
*
* \param pmach la machine en cours d'exécution
* \param debug mode de mise au point (pas à apas) ?
*/
void simul(Machine *pmach, bool debug)
{
bool stop = true;
//decode_execute retourne false si on est à la fin du programme :
while (stop)
{
//On trace l'exécution courrante :
trace("Executing", pmach, pmach->_text[pmach->_pc], pmach->_pc);
if (pmach->_pc >= pmach->_textsize) {
error(ERR_SEGTEXT, pmach->_pc - 1);
}
stop = decode_execute(pmach, pmach->_text[pmach->_pc++]);
//Si on est en mode debug on ne fait qu'une ligne a la fois
if (debug)
debug = debug_ask(pmach);
}
}