-
Notifications
You must be signed in to change notification settings - Fork 0
/
Copy pathassembler.go
2746 lines (2708 loc) · 44.6 KB
/
assembler.go
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
586
587
588
589
590
591
592
593
594
595
596
597
598
599
600
601
602
603
604
605
606
607
608
609
610
611
612
613
614
615
616
617
618
619
620
621
622
623
624
625
626
627
628
629
630
631
632
633
634
635
636
637
638
639
640
641
642
643
644
645
646
647
648
649
650
651
652
653
654
655
656
657
658
659
660
661
662
663
664
665
666
667
668
669
670
671
672
673
674
675
676
677
678
679
680
681
682
683
684
685
686
687
688
689
690
691
692
693
694
695
696
697
698
699
700
701
702
703
704
705
706
707
708
709
710
711
712
713
714
715
716
717
718
719
720
721
722
723
724
725
726
727
728
729
730
731
732
733
734
735
736
737
738
739
740
741
742
743
744
745
746
747
748
749
750
751
752
753
754
755
756
757
758
759
760
761
762
763
764
765
766
767
768
769
770
771
772
773
774
775
776
777
778
779
780
781
782
783
784
785
786
787
788
789
790
791
792
793
794
795
796
797
798
799
800
801
802
803
804
805
806
807
808
809
810
811
812
813
814
815
816
817
818
819
820
821
822
823
824
825
826
827
828
829
830
831
832
833
834
835
836
837
838
839
840
841
842
843
844
845
846
847
848
849
850
851
852
853
854
855
856
857
858
859
860
861
862
863
864
865
866
867
868
869
870
871
872
873
874
875
876
877
878
879
880
881
882
883
884
885
886
887
888
889
890
891
892
893
894
895
896
897
898
899
900
901
902
903
904
905
906
907
908
909
910
911
912
913
914
915
916
917
918
919
920
921
922
923
924
925
926
927
928
929
930
931
932
933
934
935
936
937
938
939
940
941
942
943
944
945
946
947
948
949
950
951
952
953
954
955
956
957
958
959
960
961
962
963
964
965
966
967
968
969
970
971
972
973
974
975
976
977
978
979
980
981
982
983
984
985
986
987
988
989
990
991
992
993
994
995
996
997
998
999
1000
package main
// first pass assembler, no symbols. supported instructions:
// (dest=)comp(;jump) , both dest and jump are optional
// - dest can be A, M, D or a combination
// - comp as defined in the Hack spec
// - jump is JGT, JEQ, JGE, JLT, JNE, JLE, JMP or missing
// @hexvalue (for now expect always %4, i.e. 0x1 = 0001)
// - will get translated to hexvalue instr setting A=hexvalue
// line starting with // which will get ignored
// any failures are syntax errors, which for now just jump to END
// maybe this first assembler only deals with happy path
// smarter validation can be written in assembly later :)
// lots of duplication but we can golf it later
// translate statement in mem to machine binary
// statement starts at 0x1000 in memory
// output starts at 0x2000 in memory
// R0: shared stack pointer
// stack memory starting at 0x10 and growing down. R0 points to top of stack
// R1: memory pointer starting at 0x1000
// R2: memory pointer starting at 0x2000
// R4: used by drawChar
// R5: shared screen pointer
// R6, R7: temp vars
var assembleFirstPass = []uint16{
// init vars
0x10, // @0x10
0xEC10, // D=A
0x0, // @R0
0xE308, // M=D // R0 = 0x10
0x1000, // @0x1000
0xEC10, // D=A
0x1, // @R1
0xE308, // M=D // R1 = 0x1000
0x1000, // @0x1000 // TODO not enough space! need to overwrite input
0xEC10, // D=A
0x2, // @R2
0xE308, // M=D // R2 = 0x1000
0x6, // @R6
0xEA88, // M=0 // R6 = 0
0x7, // @R7
0xEA88, // M=0 // R7 = 0
// (START) 16
// read char
0x1, // @R1
0xFC20, // A=M
0xFC10, // D=M
// if D==0 goto END
0x245, // @END
0xE302, // D;JEQ
// if D==0x20 (SPACE) goto START, allowing leading spaces (indents)
0x20, // ascii SPACE
0xE4D0, // D=D-A
0x1D, // @STARTCOMMENT
0xE305, // D;JNE
0x1, // @R1
0xFDC8, // M=M+1
0x10, // @START
0xEA87, // 0;JMP
// (STARTCOMMENT) 29
// if D==0x2F (/) goto COMMENT
0xF, // ascii / - ascii SPACE
0xE4D0, // D=D-A
0x1EA, // @COMMENT
0xE302, // D;JEQ
// if D==0x40 (@) goto AINSTR
0x11, // ascii @ - ascii /
0xE4D0, // D=D-A
0x1FA, // @AINSTR
0xE302, // D;JEQ
// else LOOKAHEAD for start C instr
// R6 here to build up our instruction, setting individual bits
0x7000, // 0111 0000 0000 0000
0xEC10, // D=A
0x6, // @R6
0xE308, // M=D // R6 = 0x7000
0xD088, // M=M<<1 // R6 = 0xE000
// (LOOKAHEAD) 42
// idea here is to find out whether we need to parse a destination or not
// consume A/M/D until we find something else, then switch on whether its an =
// NOTE we already consumed a first token! therefore we start by incr R7 to 1
0x7, // @R7
0xFDD8, // DM=M+1
0x1, // @R1
0xF0A0, // A=M+D
0xFC10, // D=M
// if D==A goto LOOKAHEAD
0x41, // ascii A
0xE4D0, // D=D-A
0x2A, // @LOOKAHEAD
0xE302, // D;JEQ
// if D==D goto LOOKAHEAD
0x3, // ascii D - ascii A
0xE4D0, // D=D-A
0x2A, // @LOOKAHEAD
0xE302, // D;JEQ
// if D==M goto LOOKAHEAD
0x9, // ascii M - ascii D
0xE4D0, // D=D-A
0x2A, // @LOOKAHEAD
0xE302, // D;JEQ
// else if we read = goto DEST otherwise goto COMP
0x10, // ascii M - ascii =
0xE090, // D=D+A
0x6A, // @COMP
0xE305, // D;JNE
// DEST
// if A/M/D set dest bits accordingly, loop
0x1, // @R1
0xFC88, // M=M-1 // because we want to start the loop with incr
// (DESTA) 65
// We know that there is an = sign at R1+R7 but checking each character
// again allows for syntax errors to be detected
// TODO: this will allow duplicate dest, ie AAAM=D+1
0x1, // @R1
0xFDE8, // AM=M+1
0xFC10, // D=M
0x41, // ascii A
0xE4D0, // D=D-A
0x4E, // @DESTD
0xE305, // D;JNE
// D==A
0x0020, // @A as dest bit
0xEC10, // D=A
0x6, // @R6
0xF548, // M=M|D
0x41, // @DESTA
0xEA87, // 0;JMP
// (DESTD) 78
0x3, // ascii D - ascii A
0xE4D0, // D=D-A
0x58, // @DESTM
0xE305, // D;JNE
// D==D
0x0010, // @D as dest bit
0xEC10, // D=A
0x6, // @R6
0xF548, // M=M|D
0x41, // @DESTA
0xEA87, // 0;JMP
// (DESTM) 88
0x9, // ascii M - ascii D
0xE4D0, // D=D-A
0x62, // @DESTEQ
0xE305, // D;JNE
// D==M
0x0008, // @M as dest bit
0xEC10, // D=A
0x6, // @R6
0xF548, // M=M|D
0x41, // @DESTA
0xEA87, // 0;JMP
// (DESTEQ) 98
// if equals sign, goto COMP
0x10, // ascii M - ascii =
0xE090, // D=D+A
0x1, // @R1
0xFDC8, // M=M+1
0x6A, // @COMP
0xE302, // D;JEQ
0x245, // @END // TODO syntax error
0xEA87, // 0;JMP
// (COMP) 106
// lookahead one character for an operator: + - & | <
// if operator, goto binary, otherwise parse unary comp
0x1, // @R1
0xFDE0, // A=M+1
0xFC10, // D=M
0x26, // ascii &
0xE4D0, // D=D-A
0xF1, // @BINARY
0xE302, // D;JEQ
0x5, // ascii + - ascii &
0xE4D0, // D=D-A
0xF1, // @BINARY
0xE302, // D;JEQ
0x2, // ascii - - ascii +
0xE4D0, // D=D-A
0xF1, // @BINARY
0xE302, // D;JEQ
0xF, // ascii < - ascii -
0xE4D0, // D=D-A
0xF1, // @BINARY
0xE302, // D;JEQ
0x40, // ascii | - ascii <
0xE4D0, // D=D-A
0xF1, // @BINARY
0xE302, // D;JEQ
// UNARY
0x1, // @R1
0xFC20, // A=M
0xFC10, // D=M
0x21, // ascii !
0xE4D0, // D=D-A
0xB3, // @NOT
0xE302, // D;JEQ
0xC, // ascii - - ascii !
0xE4D0, // D=D-A
0xCE, // @NEG
0xE302, // D;JEQ
0x3, // ascii 0 - ascii -
0xE4D0, // D=D-A
0x94, // @ONE
0xE305, // D;JNE
// ZERO
0x0A80, // 0 comp bits
0xEC10, // D=A
0x191, // @ENDCOMP
0xEA87, // 0;JMP // goto ENDCOMP
// (ONE) 148
0xE390, // D=D-1 // ascii 1 - ascii 0
0x9B, // @UNRYA
0xE305, // D;JNE
0x0FC0, // 1 comp bits
0xEC10, // D=A
0x191, // @ENDCOMP
0xEA87, // 0;JMP // goto ENDCOMP
// (UNRYA) 155
0x10, // ascii A - ascii 1
0xE4D0, // D=D-A
0xA3, // @UNRYD
0xE305, // D;JNE
0x0C00, // A comp bits
0xEC10, // D=A
0x191, // @ENDCOMP
0xEA87, // 0;JMP // goto ENDCOMP
// (UNRYD) 163
0x3, // ascii D - ascii A
0xE4D0, // D=D-A
0xAB, // @UNRYM
0xE305, // D;JNE
0x0300, // D comp bits
0xEC10, // D=A
0x191, // @ENDCOMP
0xEA87, // 0;JMP // goto ENDCOMP
// (UNRYM) 171
0x9, // ascii M - ascii D
0xE4D0, // D=D-A
0x245, // @END // TODO: syntax error
0xE305, // D;JNE
0x1C00, // M comp bits
0xEC10, // D=A
0x191, // @ENDCOMP
0xEA87, // 0;JMP // goto ENDCOMP
// (NOT) 179
0x1, // @R1
0xFDE8, // AM=M+1
0xFC10, // D=M
0x41, // ascii A
0xE4D0, // D=D-A
0xBE, // @NOTD
0xE305, // D;JNE
0x0C40, // !A comp bits
0xEC10, // D=A
0x191, // @ENDCOMP
0xEA87, // 0;JMP // goto ENDCOMP
// (NOTD) 190
0x3, // ascii D - ascii A
0xE4D0, // D=D-A
0xC6, // @NOTM
0xE305, // D;JNE
0x0340, // !D comp bits
0xEC10, // D=A
0x191, // @ENDCOMP
0xEA87, // 0;JMP // goto ENDCOMP
// (NOTM) 198
0x9, // ascii M - ascii D
0xE4D0, // D=D-A
0x245, // @END // TODO: syntax error
0xE305, // D;JNE
0x1C40, // !M comp bits
0xEC10, // D=A
0x191, // @ENDCOMP
0xEA87, // 0;JMP // goto ENDCOMP
// (NEG) 206
0x1, // @R1
0xFDE8, // AM=M+1
0xFC10, // D=M
0x31, // ascii 1
0xE4D0, // D=D-A
0xD9, // @NEGA
0xE305, // D;JNE
0x0E80, // -1 comp bits
0xEC10, // D=A
0x191, // @ENDCOMP
0xEA87, // 0;JMP // goto ENDCOMP
// (NEGA) 217
0x10, // ascii A - ascii 1
0xE4D0, // D=D-A
0xE1, // @NEGD
0xE305, // D;JNE
0x0CC0, // -A comp bits
0xEC10, // D=A
0x191, // @ENDCOMP
0xEA87, // 0;JMP // goto ENDCOMP
// (NEGD) 225
0x3, // ascii D - ascii A
0xE4D0, // D=D-A
0xE9, // @NEGM
0xE305, // D;JNE
0x03C0, // -D comp bits
0xEC10, // D=A
0x191, // @ENDCOMP
0xEA87, // 0;JMP // goto ENDCOMP
// (NEGM) 233
0x9, // ascii M - ascii D
0xE4D0, // D=D-A
0x245, // @END // TODO: syntax error
0xE305, // D;JNE
0x1CC0, // -M comp bits
0xEC10, // D=A
0x191, // @ENDCOMP
0xEA87, // 0;JMP // goto ENDCOMP
// (BINARY) 241
0x1, // @R1
0xFC20, // A=M
0xFC10, // D=M
0x41, // ascii A
0xE4D0, // D=D-A
0x106, // @BNRYA
0xE302, // D;JEQ
0x3, // ascii D - ascii A
0xE4D0, // D=D-A
0x12A, // @BNRYD
0xE302, // D;JEQ
0x9, // ascii M - ascii D
0xE4D0, // D=D-A
0x102, // @BNRYM
0xE302, // D;JEQ
0x245, // @END // TODO: syntax error
0xEA87, // 0;JMP
// (BNRYM) 258
// set the M flag, then fall through to A case
0x1000, // 0001 0000 0000 0000
0xEC10, // D=A
0x6, // @R6
0xF548, // M=M|D
// (BNRYA) 262
// read the next two chars as 8bit values into D then compare
0x1, // @R1
0xFDE8, // AM=M+1
0xD410, // D=M<<8
0x1, // @R1
0xFDE8, // AM=M+1
0xF550, // D=D|M
0x2B31, // ascii +1 = 0x2B31
0xE4D0, // D=D-A
0x114, // @MIN1
0xE305, // D;JNE
0x0DC0, // A/M +1 comp bits
0xEC10, // D=A
0x191, // @ENDCOMP
0xEA87, // 0;JMP // goto ENDCOMP
// (MIN1) 276
0x0200, // ascii -1 = 0x2D31, 0x0200 more than +1
0xE4D0, // D=D-A
0x11C, // @MIND
0xE305, // D;JNE
0x0C80, // A/M -1 comp bits
0xEC10, // D=A
0x191, // @ENDCOMP
0xEA87, // 0;JMP // goto ENDCOMP
// (MIND) 284
0x0013, // ascii -D = 0x2D44, 0x0013 more than -1
0xE4D0, // D=D-A
0x124, // @ASHIFT
0xE305, // D;JNE
0x01C0, // A/M -D comp bits
0xEC10, // D=A
0x191, // @ENDCOMP
0xEA87, // 0;JMP // goto ENDCOMP
// (ASHIFT) 292
0x0EF8, // ascii << = 0x3C3C, 0x0EF8 more than -D
0xE4D0, // D=D-A
0x187, // @SHIFT
0xE302, // D;JEQ
0x245, // @END // TODO: syntax error
0xEA87, // 0;JMP
// (BNRYD) 298
// read the next two chars as 8bit values into D then compare
0x1, // @R1
0xFDE8, // AM=M+1
0xD410, // D=M<<8
0x1, // @R1
0xFDE8, // AM=M+1
0xF550, // D=D|M
0x2641, // ascii &A = 0x2641
0xE4D0, // D=D-A
0x137, // @ANDM
0xE305, // D;JNE
// D&A comp bits are all 0
0xEA90, // D=0
0x191, // @ENDCOMP
0xEA87, // 0;JMP // goto ENDCOMP
// (ANDM) 311
0x000C, // ascii &M = 0x264D, 0x000C more than &A
0xE4D0, // D=D-A
0x13F, // @PLUS1
0xE305, // D;JNE
0x1000, // D&M comp bits
0xEC10, // D=A
0x191, // @ENDCOMP
0xEA87, // 0;JMP // goto ENDCOMP
// (PLUS1) 319
0x04E4, // ascii +1 = 0x2B31, 0x04E4 more than &M
0xE4D0, // D=D-A
0x147, // @PLUSA
0xE305, // D;JNE
0x07C0, // D+1 comp bits
0xEC10, // D=A
0x191, // @ENDCOMP
0xEA87, // 0;JMP // goto ENDCOMP
// (PLUSA) 327
0x0010, // ascii +A = 0x2B41, 0x0010 more than +1
0xE4D0, // D=D-A
0x14F, // @PLUSM
0xE305, // D;JNE
0x0080, // D+A comp bits
0xEC10, // D=A
0x191, // @ENDCOMP
0xEA87, // 0;JMP // goto ENDCOMP
// (PLUSM) 335
0x000C, // ascii +M = 0x2B4D, 0x000C more than +A
0xE4D0, // D=D-A
0x157, // @DMIN1
0xE305, // D;JNE
0x1080, // D+M comp bits
0xEC10, // D=A
0x191, // @ENDCOMP
0xEA87, // 0;JMP // goto ENDCOMP
// (DMIN1) 343
0x01E4, // ascii -1 = 0x2D31, 0x01E4 more than +M
0xE4D0, // D=D-A
0x15F, // @MINA
0xE305, // D;JNE
0x0380, // D-1 comp bits
0xEC10, // D=A
0x191, // @ENDCOMP
0xEA87, // 0;JMP // goto ENDCOMP
// (MINA) 351
0x0010, // ascii -A = 0x2D41, 0x0010 more than -1
0xE4D0, // D=D-A
0x167, // @MINM
0xE305, // D;JNE
0x04C0, // D-A comp bits
0xEC10, // D=A
0x191, // @ENDCOMP
0xEA87, // 0;JMP // goto ENDCOMP
// (MINM) 359
0x000C, // ascii -M = 0x2D4D, 0x000C more than -A
0xE4D0, // D=D-A
0x16F, // @ORA
0xE305, // D;JNE
0x14C0, // D-M comp bits
0xEC10, // D=A
0x191, // @ENDCOMP
0xEA87, // 0;JMP // goto ENDCOMP
// (ORA) 367
0x4EF4, // ascii |A = 0x7C41, 0x4EF4 more than -M
0xE4D0, // D=D-A
0x177, // @ORM
0xE305, // D;JNE
0x0540, // D|A comp bits
0xEC10, // D=A
0x191, // @ENDCOMP
0xEA87, // 0;JMP // goto ENDCOMP
// (ORM) 375
0x000C, // ascii |M = 0x7C4D, 0x000C more than |A
0xE4D0, // D=D-A
0x17F, // @DSHIFT
0xE305, // D;JNE
0x1540, // D|M comp bits
0xEC10, // D=A
0x191, // @ENDCOMP
0xEA87, // 0;JMP // goto ENDCOMP
// (DSHIFT) 383
0x4011, // ascii << = 0x3C3C, 0x4011 LESS than |M
0xE090, // D=D+A
0x245, // @END // TODO syntax error
0xE305, // D;JNE
0x0800, // D bit for the shift operation
0xEC10, // D=A
0x6, // @R6
0xF548, // M=M|D
// fall through to SHIFT
// (SHIFT) 391
// We can come here from either A, D or M parsed, flags have been set accordingly
// set the 3rd bit to 0 again using AND mask (but cant use highest bit in A instr!)
// so instead we simply subtract 0x2000 (since we know that bit is set to 1 earlier)
0x2000, // 0010 0000 0000 0000
0xEC10, // D=A
0x6, // @R6
0xF1C8, // M=M-D
// TODO: for now maybe just assume valid 1-8 char follows? 0x31 - 0x38
0x1, // @R1
0xFDE8, // AM=M+1
0xFC10, // D=M
0x30, // maps [0x31, 0x38] -> [1, 8]
0xE4D0, // D=D-A
0xCB90, // D=D<<7
// fall through to endcomp
// (ENDCOMP) 401
// whenever we come to jump, we have just set D=bits to add to instr
// so the first thing we do is to add those to R6
0x6, // @R6
0xF548, // M=M|D
// check whether we stop early in ENDLINE func
0x19A, // @JUMP
0xEC10, // D=A
0x0, // @R0
0xFDE8, // AM=M+1
0xE308, // M=D
0x21C, // @ENDLINE
0xEA87, // 0;JMP
// otherwise parse the jump instruction part
// (JUMP) 410
// parse ENTER or ;J then two letter combo. set jump bits accordingly
0x45, // ascii ENTER - ascii ;
0xE090, // D=D+A
0x245, // @END // TODO syntax error
0xE305, // D;JNE
0x1, // @R1
0xFDE8, // AM=M+1
0xFC10, // D=M
0x4A, // ascii J
0xE4D0, // D=D-A
0x245, // @END // TODO syntax error
0xE305, // D;JNE
// read the next two chars as 8bit values into D then compare
0x1, // @R1
0xFDE8, // AM=M+1
0xD410, // D=M<<8
0x1, // @R1
0xFDE8, // AM=M+1
0xF550, // D=D|M
0x4551, // ascii EQ = 0x4551
0xE4D0, // D=D-A
0x1B3, // @JGE
0xE305, // D;JNE
0x0002, // JEQ jump bits
0xEC10, // D=A
0x1E1, // @ENDJUMP
0xEA87, // 0;JMP ; goto ENDJUMP
// (JGE) 435
0x01F4, // ascii GE = 0x4745, 0x01F4 more than EQ
0xE4D0, // D=D-A
0x1BB, // @JGT
0xE305, // D;JNE
0x0003, // JGE jump bits
0xEC10, // D=A
0x1E1, // @ENDJUMP
0xEA87, // 0;JMP ; goto ENDJUMP
// (JGT) 443
0x000F, // ascii GT = 0x4754, 0x000F more than GE
0xE4D0, // D=D-A
0x1C3, // @JLE
0xE305, // D;JNE
0x0001, // JGT jump bits
0xEC10, // D=A
0x1E1, // @ENDJUMP
0xEA87, // 0;JMP ; goto ENDJUMP
// (JLE) 451
0x04F1, // ascii LE = 0x4C45, 0x04F1 more than GT
0xE4D0, // D=D-A
0x1CB, // @JLT
0xE305, // D;JNE
0x0006, // JLE jump bits
0xEC10, // D=A
0x1E1, // @ENDJUMP
0xEA87, // 0;JMP ; goto ENDJUMP
// (JLT) 459
0x000F, // ascii LT = 0x4C54, 0x000F more than LE
0xE4D0, // D=D-A
0x1D3, // @JMP
0xE305, // D;JNE
0x0004, // JLT jump bits
0xEC10, // D=A
0x1E1, // @ENDJUMP
0xEA87, // 0;JMP ; goto ENDJUMP
// (JMP) 467
0x00FC, // ascii MP = 0x4D50, 0x00FC more than LT
0xE4D0, // D=D-A
0x1DB, // @JNE
0xE305, // D;JNE
0x0007, // JMP jump bits
0xEC10, // D=A
0x1E1, // @ENDJUMP
0xEA87, // 0;JMP ; goto ENDJUMP
// (JNE) 475
0x00F5, // ascii NE = 0x4E45, 0x00F5 more than MP
0xE4D0, // D=D-A
0x245, // @END // TODO syntax error
0xE305, // D;JNE
0x0005, // JNE jump bits
0xEC10, // D=A
// fall through to ENDJUMP
// whenever we come to endjump, we have just set D=bits to add to instr
// so the first thing we do is to add those to R6
// (ENDJUMP) 481
0x6, // @R6
0xF548, // M=M|D
// check whether we stop in ENDLINE func
// if we do not, we return to syntax error
0x245, // @END // TODO syntax error
0xEC10, // D=A
0x0, // @R0
0xFDE8, // AM=M+1
0xE308, // M=D
0x21C, // @ENDLINE
0xEA87, // 0;JMP
// (COMMENT) 490 -> consume second slash
0x1, // @R1
0xFDE8, // AM=M+1
0xFC10, // D=M
// if D!=0x2F (/) goto END TODO syntax error
0x2F, // ascii /
0xE4D0, // D=D-A
0x245, // @END
0xE305, // D;JNE
// (COMMENTREC) 497 -> consume rest of the line
0x1, // @R1
0xFDE8, // AM=M+1
0xFC10, // D=M
// if D==0x80 (ENTER) goto WRITE
0x80, // ascii ENTER
0xE4D0, // D=D-A
0x231, // @WRITE
0xE302, // D;JEQ
// else goto COMMENTREC
0x1F1, // @COMMENTREC
0xEA87, // 0;JMP
// (AINSTR) 506 -> parse rest as hex value
// TODO: assumes max 4 valid hex chars follow!
0x1, // @R1
0xFDE8, // AM=M+1
0xFC10, // D=M
// if D==0x80 (ENTER) goto WRITE
0x80, // ascii ENTER
0xE4D0, // D=D-A
0x231, // @WRITE
0xE302, // D;JEQ
// TODO: if not 0-9 or A-F, goto END
0x80, // otherwise set D back to read value
0xE090, // D=D+A
0x6, // @R6
0xD208, // M=M<<4
0x41, // ascii A
0xE4D0, // D=D-A
0x20B, // @ALPHANUM
0xE303, // D;JGE // if D-65 >= 0, we have a A-F char
// only for digits: add back to map 0-9A-F continuous
0x7, // ascii A - ascii 9 - 1
0xE090, // D=D+A
// (ALPHANUM) 523
// now [0,9] -> [-10,-1] and [A-F] -> [0,5]
0xA, // 10
0xE090, // D=D+A
0x6, // @R6
0xF548, // M=M|D
0x7, // @R7
0xFDD8, // DM=M+1 // R7+=1
0x4, // @4
0xE4D0, // D=D-A
0x1FA, // @AINSTR
0xE305, // D;JNE
// after parsing 4 hex chars, check whether we stop in ENDLINE func
// if we do not, we return to syntax error
0x245, // @END // TODO syntax error
0xEC10, // D=A
0x0, // @R0
0xFDE8, // AM=M+1
0xE308, // M=D
0x21C, // @ENDLINE
0xEA87, // 0;JMP
// (ENDLINE) 540
// function called from end of comp, jump and ainstr
// consumes trailing spaces, comments and newline
// jumps back if it FAILS to find any of those
// otherwise cuts parsing the line short and never returns
0x0, // @R0
0xFC88, // M=M-1 // whatever happens, decrement stack pointer
// (ENDLINELOOP) 542
0x1, // @R1
0xFDE8, // AM=M+1
0xFC10, // D=M
// if D==0x20 (SPACE) goto ENDLINELOOP, allowing trailing spaces
0x20, // ascii SPACE
0xE4D0, // D=D-A
0x21E, // @ENDLINELOOP
0xE302, // D;JEQ
// if D==0x2F (/) goto COMMENT
0xF, // ascii / - ascii SPACE
0xE4D0, // D=D-A
0x1EA, // @COMMENT
0xE302, // D;JEQ
// if D==0x80 (ENTER) goto WRITE
0x51, // ascii ENTER - ascii /
0xE4D0, // D=D-A
0x231, // @WRITE
0xE302, // D;JEQ
// goto the address @R0 pointed to
0x0, // @R0
0xFDE0, // A=M+1 // already decremented stack pointer
0xFC20, // A=M
0xEA87, // 0;JMP // return to caller
// (WRITE) 561 write instruction to mem
// R6 should contain the instruction now
0x6, // @R6
0xFC10, // D=M
0x7, // @R7
0xF090, // D=D+M
// if R6 is 0 and R7 is 0 then this was a full line comment, do not write anything
0x23D, // @RESET
0xE302, // D;JEQ
// otherwise write to mem at R2 and advance counter
0x6, // @R6
0xFC10, // D=M
0x2, // @R2
0xFDC8, // M=M+1
0xFCA0, // A=M-1
0xE308, // M=D
// (RESET) 573 consume newline (assume found, otherwise shouldve been syntax error) and parse next line
0x6, // @R6
0xEA88, // M=0 // R6 = 0
0x7, // @R7
0xEA88, // M=0 // R7 = 0
0x1, // @R1
0xFDC8, // M=M+1
0x10, // @START
0xEA87, // 0;JMP
// (END) 581
0x245, // @END
0xEA87, // 0;JMP // goto END
}
// R0: shared instr pointer
// R1: memory pointer
// R2: char value passes to drawChar
// R5: screen pointer (shared)
// R6 and R7: temp
var writeHex = []uint16{
0x1000, // @0x1000
0xEC10, // D=A
0x1, // @R1
0xE308, // M=D // R1 = 0x1000
0x4000, // @0x4000
0xEC10, // D=A
0x5, // @R5
0xE308, // M=D // R5 = 0x4000
// load value at MEM[R1] into R6
0x1, // @R1
0xFC20, // A=M
0xFC10, // D=M
0x6, // @R6
0xE308, // M=D
// set i
0x4, // @4
0xEC10, // D=A
0x7, // R7
0xE308, // M=D
// 4x read value from mem, shift bits, mask last 4, compare and draw char
// (LOOP) 17 -> 826
0x6, // @R6
0xD218, // MD=M<<4
0xF, // @15
0xE010, // D=D&A
// if D > 9 -> drawA-F else draw0-9
0x9, // @9
0xE4D0, // D=D-A
0x344, // @DRW091
0xE306, // D;JLE // goto DRW091
// (DRWAF1)
// // add some more equal to difference between 9 and A in ASCII
0x7, // @7
0xE090, // D=D+A
// (DRW091) 27 -> 836
0x39, // @57 // we subtracted 9 and want to get to ascii value of digit
0xE090, // D=D+A
// now D is ASCII value of highest 4 bits of read value in memory
// write char
0x2, // @R2
0xE308, // M=D // R2=ascii from mem
// set MEM[R0] to SCRN, set R0 to R0+1
0x350, // @DECRI
0xEC10, // D=A
0x0, // @R0
0xFDC8, // M=M+1
0xFCA0, // A=M-1
0xE308, // M=D
0x2, // @2, start of drawChar
0xEA87, // 0;JMP
// we come back here after drawChar
// (DECRI) 39 -> 848
0x7, // @R7
0xFC98, // MD=M-1
0x5, // R5
0xFDC8, // M=M+1
0x33A, // @LOOP
0xE305, // D;JNE
// (END) 45 -> 854
0x356, // @END
0xEA87, // 0;JMP // goto END
}
// assembled using firstpass, then removed comments in front of label statements
var countLines = []uint16{
0x0010,
0xec10,
0x0000,
0xe308,
0x1000,
0xec10,
0x0001,
0xe308,
0x1000,
0xec10,
0x0002,
0xe308,
0x0006,
0xea88,
0x0007,
0xea88,
0x0020,
0xec10,
0x0008,
0xe308,
0x0001,
0xfc20,
0xfc10,
0x005e,
0xe302,
0x0028,
0xe4d0,
0x002e,
0xe302,
0x0007,
0xe4d0,
0x0023,
0xe302,
0x0006,
0xfdc8,
0x0001,
0xfde8,
0xfc10,
0x0080,
0xe4d0,
0x0023,
0xe305,
0x0001,
0xfdc8,
0x0014,
0xea87,
0x0001,
0xfde8,
0xfc10,
0x0029,
0xe4d0,
0x004c,
0xe302,
0x0007,
0xfdd8,
0x0001,
0xe010,
0x0043,
0xe302,
0x0001,
0xfc20,
0xd410,
0x0008,
0xfc20,
0xe308,
0x002e,
0xea87,
0x0001,
0xfc20,
0xfc10,
0x0008,
0xfdc8,
0xfca0,
0xf548,
0x002e,
0xea87,
0x0007,
0xfc10,
0x0001,
0xe010,
0x0054,
0xe302,
0x0008,
0xfdc8,
0x0006,
0xfc10,
0x0008,
0xfdc8,
0xfca0,
0xe308,
0x0007,
0xea88,
0x0023,
0xea87,
0x005e,
0xea87,
}
// lines counted with countlines, substituted,
// then assembled with firstpass assembler from twopass_hardcoded.asm
// THEN using this assemble twopass.asm and verify it gives the same output
var assembleTwoPass = []uint16{
0x0010,
0xec10,
0x0000,
0xe308,
0x1000,
0xec10,
0x0001,
0xe308,
0x0006,
0xea88,
0x0007,
0xea88,
0x0030,
0xec10,
0x0008,
0xe308,
0x0001,
0xfc20,
0xfc10,
0x005a,
0xe302,
0x0028,
0xe4d0,
0x002a,
0xe302,
0x0007,
0xe4d0,
0x001f,
0xe302,
0x0006,
0xfdc8,
0x0001,
0xfde8,
0xfc10,
0x0080,
0xe4d0,
0x001f,
0xe305,
0x0001,
0xfdc8,
0x0010,
0xea87,
0x0001,
0xfde8,
0xfc10,
0x0029,
0xe4d0,
0x0048,
0xe302,
0x0007,
0xfdd8,
0x0001,
0xe010,
0x003f,
0xe302,
0x0001,
0xfc20,
0xd410,
0x0008,
0xfc20,