cometvm.h

这是一个软件水平资格考试中使用的CASL汇编语言的编译器,实现文件中包括一个编译器,一个虚拟机,一个类似于Debug的调试器.

// CometVM.h: interface for the CCometVM class.
///////////////////////////////////////////////////////////////////////
//文件功能: Comet虚拟机类
//开发人员:杨军
//开发日期:2004-4-18
//修改人员：
//修改日期:
///////////////////////////////////////////////////////////////////////
//////////////////////////////////////////////////////////////////////
#if !defined(COMET_VM_INCLUDED)
#define COMET_VM_INCLUDED


#include "CaslUtil.h"
#include "OperateStatus.h"
#include "PlatformIndependentDataType.h"
#include "ForStlUse.h"
#include "CaslCompiler.h"
#include "XmlErrorHandler.h"
#include "ConsoleManage.h"

#define VM_MEMORY_LIMIT  65535
class CDebugCmd;
class CUIDemoApp;
class CCaslEditCtrl;
class CMainFrame;

class CCometVM  
{
  //-------------声明友元类 begins---------------------------------
  friend class CDebugCmd;
  friend class CUIDemoApp;
  friend class CCaslEditCtrl;
  friend class CMainFrame;
  friend class CRegisterBar;
  //-------------声明友元类 ends  ---------------------------------
public:
	CCometVM();
	virtual ~CCometVM();
  //---------------------初始化虚拟机的运行环境----------------------
  int InitVM();
  //---------------------结束虚拟机的运行----------------------------
  int ExitVM();
  //---------------------装入一个可执行文件--------------------------
  int LoadExeFile(const char * argExeFile);
  //---------------------开始运行装入的可执行文件--------------------
  int Run();
  //---------------------开始基于命令行调试装入的可执行文件----------
  int ConsoleDebug();
public:
  //-------------COMET虚拟机的内存上界-------------------------------
  const int m_icVMMemoryLimit;  

private:
  //--------------检查指定内存地址是否超过了COMET虚拟机的内存范围-----
  bool IsAddressValid(U2 argAddress);
  //---------------------从当前PC处读出一条指令-----------------------
  int ReadInstruction();
  //--------------------执行当前指令----------------------------------
  int ExecuteInstruction();
  //---------------------ST指令的执行函数----------------------------
  int Instruction_LD();
  //---------------------LEA指令的执行函数----------------------------
  int Instruction_LEA();
  //---------------------ST指令的执行函数----------------------------
  int Instruction_ST();
  //---------------------ADD指令的执行函数----------------------------
  int Instruction_ADD();
  //---------------------SUB指令的执行函数----------------------------
  int Instruction_Sub();
  //---------------------AND指令的执行函数----------------------------
  int Instruction_AND();
  //---------------------OR指令的执行函数----------------------------
  int Instruction_OR();
  //---------------------EOR指令的执行函数----------------------------
  int Instruction_EOR();
  //---------------------CPA指令的执行函数----------------------------
  int Instruction_CPA();
  //---------------------CPAL指令的执行函数----------------------------
  int Instruction_CPL();
  //---------------------SLA指令的执行函数----------------------------
  int Instruction_SLA();
  //---------------------SRA指令的执行函数----------------------------
  int Instruction_SRA();
  //---------------------SLL指令的执行函数----------------------------
  int Instruction_SLL();
  //---------------------SRL指令的执行函数----------------------------
  int Instruction_SRL();
  //---------------------JMP指令的执行函数----------------------------
  int Instruction_JMP();
  //---------------------JPZ指令的执行函数----------------------------
  int Instruction_JPZ();
  //---------------------JMI指令的执行函数----------------------------
  int Instruction_JMI();
  //---------------------JNZ指令的执行函数----------------------------
  int Instruction_JNZ();
  //---------------------JZE指令的执行函数----------------------------
  int Instruction_JZE();
  //---------------------PUSH指令的执行函数----------------------------
  int Instruction_Push();
  //---------------------POP指令的执行函数----------------------------
  int Instruction_Pop();
  //---------------------CALL指令的执行函数----------------------------
  int Instruction_Call();
  //---------------------RET指令的执行函数----------------------------
  int Instruction_Ret();

  //---------------------用于转化宏的内部指令begins------------------
  //---------------------Set_NLabel指令的执行函数---------------------
  int Instruction_Set_NLabel();
  //---------------------Set_ALabel指令的执行函数---------------------
  int Instruction_Set_ALabel();
  //---------------------Func_In指令的执行函数---------------------
  int Instruction_Func_In();
  //---------------------Func_Outl指令的执行函数---------------------
  int Instruction_Func_Out();
  //---------------------用于转化宏的内部指令ends------------------

  //---------------------In 宏的执行函数------------------------------
  int Macro_In();
  //---------------------Out 宏的执行函数------------------------------
  int Macro_Out();
  //---------------------Exit 宏的执行函数------------------------------
  int Macro_Exit();
  //---------------------检验指令是否正确------------------------------
  bool VerifyInstruction();
  //---------------------依据指定的寄存器的数据更新标志寄存器的数据----
  int AdjustFR(int argRegNumber);

  //---------------------获得数据输入----------------------------------
  int InputData();
  //---------------------进行数据输出----------------------------------
  int OutputData();
  
  //---------解析地址字符串,获得要Dump的内存区域的起止地址-----------------
  int ParseAddressForDump(string& argAddress, U2& argStartAddr, U2& argEndAddr);
 
  //---------解析地址字符串,获得要Go的指令内存区域的起止地址------------------
  int ParseAddressForGo(string argAddress, U2& argStartAddr, U2& argEndAddr);

  //---------解析地址字符串,获得要Go的指令内存区域的起始地址和要执行的指令的条数----
  int ParseAddressForProceed(string argAddress, U2& argStartAddr, U2& argInstNumber);

  //---------解析地址字符串,获得要Assemble的内存区域的起止地址-----------------
  int ParseAddressForUnassemble(string argAddress,  U2& argStartAddr, U2& argEndAddr);
  //---------顺序增加PC的指针-----------------------------------------
  inline void IncrementPC()
  {
    m_PC += 2;
  }
private:
  //-----------------------变量定义begins---------------------------------

  //---------可执行文件装入内存后的组织格式如下:---------------------
  //1.变量区
  //2.常量区
  //3.指令区
  //--------------------字节指针,指向虚拟机的内存基址----------------
  S1 * m_pVMMemoryBase; 
  //--------------------字节指针,指向变量区的内存基址----------------
  S1 * m_pVarMemoryBase;
  //--------------------字节指针,指向常量区的内存基址
  S1 * m_pConstMemoryBase;
  //--------------------指令指针,指向指令区的内存基址
  S1 * m_pInstructionMemoryBase;
  //--------------------五个16bit的通用寄存器(GR0----------GR4)------
  S2 m_GR[5];  
  //--------------------16bit的指令计数器(PC)------------------------
  U2 m_PC;
  //--------------------可执行程序在虚拟机内存中的起始位置(相对于虚拟机内存起点计算)---
  U2 m_ExecCodeStart;
  //--------------------2bit的标志寄存器(FR)(为方便起见,为其分配一个Byte)--
  S1 m_FR;
  //--------------------栈底地址--------------------------------------
  int m_iStackBottom;   
  //--------------------存放IN, OUT要用到的ALabel的偏移地址-----------------
  S2 m_ALabel;
  //--------------------存放IN, OUT要用到的NLabel的偏移地址
  S2 m_NLabel;
  //--------------------当前PC指向的目标指令--------------------------
  ObjectCode m_objInstruction;
  //--------------------错误处理类------------------------------------
  CXmlErrorHandler  m_errorHandler;
  //--------------------可视化调试信息vector---------------------------
  vector<InstructionDebugInfo> m_vecVisualDebugInfo;
  //-----------------------变量定义ends  ---------------------------------
#ifdef WINDOW_MODE
  //---------如果是工作在Windows模式下,需要利用控制台操作类完成虚拟机的输入,输出操作--------------
  CConsoleManage m_console;
#endif
};

#endif // !defined(COMET_VM_INCLUDED)