Lab 14: Vm Translator

O VMTranslator é um programa escrito em Java que faz a tradução de códigos escrito na linguagem VM definida no curso e traduz para linguagem Assembly do computador Z01.

Testando

Para testar, primeiramente executar o comando:

$ ./genJAR.py

que irá criar o executável em Java.

Na sequência, executar:

$ ./compileALL.py

que irá converter todos os arquivos em VM para linguagem de máquina usando dois tradutores: um já fornecido e o criado por vocês.

Por fim, executar:

$ ./pytest --tb=no -s

que irá testar as saídas esperadas.

O diagrama da testagem seria:

             genJAR.py
                 |   
                 |   
                 V

            VMTranslator          Assembler            Z01-Simulator  ------------------
 arquivo.vm -------------> .nasm -----------> .hack  > ------------>  - Verifica saída -
                                                                      ------------------

Para auxiliar, foram criados alguns programas (h_VM/src/Examples/) em VM muito específicos que testam somente um comando, ou uma parte da tradução do VMTranslator. Por exemplo o teste SimpleAdd possui somente a seguinte linha:

add

Esse teste foi criado para testar o Code.writeArithmetic no caso de um comando add. Para isso, antes da execução desse código, o simulador faz a inicialização da RAM, simulando valores na pilha e já configurando o SP para uma situação real. A memória antes da execução da instrução add é a seguinte:

    0 : 0000000100000010;
  256 : 0000000000000010;
  257 : 0000000000000100;
  258 : 0000000000000000;

Espera-se o resultado final após a execução do comando add :

    0 : 0000000100000001
  256 : 0000000000000110

Implementando

Vamos agora fazer a implementação do comando push constant 3 no VMtranslator.

1. Abra o projeto da mesma maneira que realizado no Assembler
   • o arquivo maven está na pasta h_VMTranslator/VMtranslator

Nesse projeto vocês terão que mexer apenas no Code.java, os demais módulos já estão prontos (similar ao projeto do Assembler, temos nesse o parser, VMTranslator, ...).

Editando o Code.java

No Code.java encontre a implementação do método push , linha 121

public void writePushPop(Parser.CommandType command, String segment, Integer index) {
...
...
...
 else if (command == Parser.CommandType.C_PUSH) {
            commands.add(String.format("; %d - PUSH %s %d", lineCode++ ,segment, index));

            if (segment.equals("constant")) {

            }

Essa método é chamado sempre que um comando push/pop for interpretado, exemplo:

push constant 3

Os parâmetros recebidos são:

• command: C_PUSH
• segment: constant
• Index: 3

Precisamos agora traduzir a execução desse comando em vm para nasm para que ele possa ser executado no nosso hardawre, isso é pode ser feito seguindos os passos a seguir:

1. Carregar o valor da constante em um registrador disponível
2. Busca no StackPointer(SP) o endereço da posição vazia da stack
3. Mover o valor do Index (no caso 3) para essa posição vazia
4. Incrementa SP em um

commands.add("movw %A, %D");

// carrega a constant em %A e move para %D
commands.add("leaw $"+ index + ", %A");
commands.add("movw %A, %D");

// carrega o calor do SP e move a constant
// para o topo da pilha
commands.add("leaw $0,%A");
commands.add("movw (%A),%A");
commands.add("movw %D,(%A)");

// altera stack pointer: SP = SP + 1
commands.add("leaw $0,%A");
commands.add("movw (%A),%D");
commands.add("incw %D");
commands.add("movw %D, (%A)");

Para testar o projeto VMtranslator, não há testes unitários disponíveis. No caso do push constant, temos o teste SimplePushConst, bastando apenas habilitar este teste na config (config_testes_vm.txt). Se observar o arquivo, irá perceber que existem diversos outros testes básicos, como SimplePushLocal, SimplePopLocal e outros que podem ser habilitados conforme estes recursos forem implementados no seu VMtranslator.