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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, basta executar o comando:

$ pytest -k <nome_do_teste>

O diagrama da testagem seria:

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

Para auxiliar, foram criados alguns programas (g_VM/src/Examples/) em VM muito específicos que testam somente um comando, ou uma parte da tradução do VMTranslator.

A seguir uma lista de como cada parte do VMTranslator é testado:

  • code.writePushPop
    • pop
      • SimplePopTemp : pop temp ...
      • SimplePopLocal : pop local ...
      • SimplePopThat : pop that ...
      • SimplePopThis : pop this ...
    • push
      • SimplePushConst : push constant ....
      • SimplePushTemp : push tempo ....
      • SimplePushLocal : push local ....
      • SimplePushArg : push argument ...
      • SimplePushThis : push this ...
      • SimplePushThat : push that ...
  • code.writeArithmetic
    • SimpleAdd : add
    • SimpleNeg : neg
    • SimpleSub : sub
    • SimpleEq : eq
    • SimpleGt : gt
    • SimpleLt : lt
    • SimpleAnd : and
    • SimpleOr : or

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 g_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

Implementando

Faça a tradução do comando push constant nnn de VM para nasm, para cada linha nasm você deve chamar a função commands.add, como no exemplo a seguir:

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

A tradução deve ser escrita dentro do if (segment.equals("constant")) {....}

Solução 
// 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, por exemplo no caso do sub, temos o teste SimpleSub, bastando apenas executá-lo com o pytest -k.