어셈블러 컴파일은 CMake 사용해서 하면 됨. C++20 사용해야함. 어셈블리 파일 확장자는 상관없음.
- 크기: 8bit
- 구성: 4bit operation code + 2bit dest code + 2bit src code
- 예시: 0010/00/11 : add/regiA/imm (A 레지스터에 imm 값을 더함)
| operation code | assembly | result |
|---|---|---|
| 0 0 0 0 | nop | no operation |
| 0 0 0 1 | cmp reg, reg/imm | dest - source (set flag) |
| 0 0 1 0 | add reg, reg/imm | dest += source |
| 0 0 1 1 | sub reg, reg/imm | dest -= source |
| 0 1 0 0 | ja label | jump if above (zf = 0, cf = 0) |
| 0 1 0 1 | jb label | jump if below (zf = 0, cf = 1) |
| 0 1 1 0 | je label | jump if equal (zf = 1, cf = 0) |
| 0 1 1 1 | jmp label | jump to label (jmp들은 모두 src가 imm이어야 함) |
| 1 0 0 0 | mov reg, reg/imm | dest <- source |
구성: dest 2bit + source 2bit
- dest는 imm이 될 수 없음
| operand code | meaning |
|---|---|
| 0 0 | regiA |
| 0 1 | regiB |
| 1 0 | regiC |
| 1 1 | imm |
CPU 특징:
-
A,B,C 세 개의 레지스터를 가지고 있음. 명령어 실행 시 각 레지스터를 자유롭게 dest/src로 사용가능
-
ALU에 Zero 와 Carry 플래그가 있어 Comparator 없이 비교 연산 가능. 하지만 Sign 플래그는 없어서 unsigned 비교만 가능함
-
프로그램 카운터에 값을 로드할 수 있어 점프가 가능함. 비교 연산을 함께 사용하면 흐름 제어가 가능함
-
컨트롤 유닛의 경우, D플립플롭으로 상태를 저장해 opcode/operand를 구분되게 읽을 수 있음. 즉 opcode를 읽고 피연산자가 필요하면, 상태를 기억하여 다음에 읽어오는 값은 해석하지 않고 피연산자로 보냄.
-
opcode를 command 4bit / dest 2bit / src 2bit 형태로 설계했음. 2진수만 보고도 무슨 명령어인지 쉽게 파악이 가능함.
-
메모리, 시스템 스택, 프로시저 없음.
mov a, 200 ; a <- 200
mov c, 2 ; c <- 2
$l1
sub a, c
cmp a, 0
ja l1
a를 200부터 2씩 빼면서 반복하는 코드. 주석은 ; 를 사용하면 됨.
mov, sub, ja 등 x86 어셈블리와 네이밍이 모두 같음. 대소문자 구분이 없고, 라벨 선언은 $로 표시함. 8bit cpu라서 즉시값은 256 이상이 될 수 없음.
System: 공통 정보 저장 및 유틸성 기능 탑재. 정적 클래스로, 어디서든 접근 가능함. 프로그램 인수 파싱, log error등의 기능이 있음.
Logger: 에러가 발생한 토큰의 위치, 토큰의 길이, 에러 메시지를 기입하면 우선순위 큐를 활용해 파일의 위쪽부터 순서대로 표준 오류에 보기 좋게 출력해줌.
우선순위 큐를 사용하는 이유는 파싱을 할 때 나중에 나온 에러가 더 앞의 에러인 경우가 있기 때문
Lexer: 토큰라이저 & 어휘 분석기. 파일로부터 글자를 읽어들여서 이를 저장하고 어떤 토큰인지 반환해줌. 또한, Logger에게 위치 정보등을 제공하는 역할도 함.
Parser: Lexer를 내부적으로 가지고 있으며, 토큰을 가져와 코드의 맥락을 읽어 나감. 이를 바탕으로, opcode로 변환해 파일에 쓰는 일까지 함.
- <file_name> : 입력 소스 파일 이름
- -o <file_name> : 어셈블링 결과 파일 이름
lexer가 읽어오는 토큰을 모두 log_error로 넘겨서 토큰을 제대로 읽어왔는지 확인하는 영상.
parser의 show_code() 기능을 활용해 어셈블링 결과를 확인하는 영상
문법에 맞지 않는 어셈블리 파일을 어셈블링 했을 때 각 문맥에 맞게 에러 메시지가 제대로 나오는지 확인하는 영상
