Lenguaje TAQ

El lenguaje ensamblador es un lenguaje de programación de bajo nivel que simula las instrucciones básicas para los procesadores. Como cada arquitectura de procesador tiene sus propias caractersticas que la definen, un lenguaje ensamblador es, por lo tanto, específico de cada tipo de arquitectura de computador física (o virtual).

TAQ es un lenguaje ensamblador basado en un procesador sencillo cuya arquitectura cuenta con un registro de direcciones a memoria, un registro que cumple la funcion de acumulador y un registro de salida de datos a memoria. El unico registro visible al programador del lenguaje TAQ es el acumulador. Se utiliza como almacenamiento y/o operando de ciertas instrucciones.

Repertorio de instrucciones

Instruccion	Descripcion	Argumentos	Uso
var	Comienza la definicion de variables	-	var:
endvar	Finaliza la definicion de variables	-	endvar
programa	Indica el comienzo de las instrucciones	-	programa:
end	Indica la finalizacion del programa	-	end
etiqueta	Guarda una posicion de programa a la cual luego se puede saltar.	-	etiqueta: instruccion
LOAD	Carga un dato de memoria al acumulador	El nombre de la variable a utilizar	LOAD VAR1
STORE	Almacena el dato del aculumador en memoria	El nombre de la variable a utilizar	STORE VAR2
ADD	Le suma el operando al acumulador	Variable a sumar	ADD VAR1
AND	Operacion AND entre el acumulador y el operando	Variable a utilizar	AND VAR2
SUB	Le resta el operando al acumulador	Variable a restar	SUB VAR1
JZ	Salta si el valor del acumulador es zero	Direccion a la que se quiere saltar	JZ salta
JUMP	Salta incodicionalmente	Direccion a la que se quiere saltar	JUMP salta
NOP	Instruccion NOP, no hace nada por un ciclo de cpu	-	NOP
HALT	Halt al programa	-	HALT

Compilador

El compilador interpreta el lenguaje TAQ para convertir las instrucciones en su representación simbólica de los códigos de máquina binarios y otras constantes necesarias para programar la arquitectura de procesador sencillo. La memoria utiliza por el compilador consta de 256 celdas de 16 bits, usadas para el almacenamineto de las instrucciones, direcciones y operandos(los cuales son de representacion binaria sin signo de 16 bits). Las variables son apiladas comenzando en la ultima direccion de la memoria, mientras que las instrucciones del programa siguen una secuencia incremental desde la celda cero. Como podemos observar en el siguiente ejemplo:

# Un programa que suma dos numeros:
var:
N1: 3                   0000000000000011 -- Celda 255
N2: 2                   0000000000000010 -- Celda 254
N3: 0                   0000000000000000 -- Celda 253
endvar
programa:
LOAD N1                 0000001011111111 -- Celda 0
ADD N2                  0000001111111110 -- Celda 1
STORE N3                0000000111111101 -- Celda 2
HALT                    0000100000000000 -- Celda 3
end

# Ejemplo de uso de etiquetas, se realiza una multiplicacion entre N1 y N2, cuyo resultado se almacena en N3:
var:
N1: 3
N2: 2
N3: 0
N4: 1
endvar
programa:
LOAD N2
JZ ld
LOAD N1
JZ ld
LOAD N3
dd: ADD N1
STORE N3
LOAD N2
SUB N4
STORE N2
JZ ld
LOAD N3
JUMP dd
ld: LOAD N3
HALT
end

#Ejemplo de cálculo de fibonacci(input)
var:
    input:8
    act:1
    result:0
    ant:0
    uno:1
endvar
programa:
    LOAD input
    JZ termino
for:    LOAD ant
    ADD act
    STORE result
    LOAD act
    STORE ant
    LOAD result
    STORE act
    LOAD input
    SUB uno
    STORE input
    JZ termino
    JUMP for
termino: LOAD ant
	STORE result 
	HALT
end

Extras

El codigo fuente del programa se considera texto plano, cuando se lo pasa por el compilador se genera un archivo .taq con las 256 lineas de 16 bits correspondientes a las celdas de la memoria.

Se debe poner un HALT que indique la finalizacion de ejecucion del programa, ya que sino el procesador sencillo continuara buscando nuevas instrucciones.

Se recomienda utilizar la siguiente convencion con respecto a las etiquetas:

etiqueta: instruccion -- Recomendado
etiqueta:instruccion -- No recomendado

Acerca de este proyecto

Este proyecto se llevo a cabo gracias a la motivacion del proyecto final de la materia Taller de Arquitectura, dictada por Horacio Villagarcia, de la Facultad de Informatica de la Universidad Nacional de La Plata.

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