1962 lines
90 KiB
Python
1962 lines
90 KiB
Python
#!/usr/bin/env python3
|
||
# -*- coding: utf-8 -*-
|
||
|
||
"""
|
||
kvs_9_8.py
|
||
КВС - язык программирования
|
||
- не использовать re
|
||
- использовать только struct для упаковки данных
|
||
- оформлять самодокументируемый код
|
||
- комментарии на русском
|
||
- dry вреден, изоляция логики уместна
|
||
- избегать ооп (имеем в виду возможную самокомпиляцию)
|
||
- готовить внедрение сложной адресации
|
||
"""
|
||
|
||
import sys
|
||
import struct
|
||
import os
|
||
|
||
source_filename = ""
|
||
|
||
def safe_close(f):
|
||
if f is not None:
|
||
f.close()
|
||
|
||
# === ГЛОБАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ: ПОЛНЫЙ НАБОР КОМАНД ===
|
||
INSTRUCTIONS = {
|
||
# Инструкции перемещения данных
|
||
"переместить": {"code": b"\x48\x89", "type": "reg_reg"}, # MOV - переместить данные между регистрами
|
||
"переместить_имм": {"code": None, "type": "reg_imm"}, # MOV - переместить непосредственное значение в регистр
|
||
"загрузить": {"code": b"\x48\x8B", "type": "mov_reg_mem"}, # MOV - загрузить из памяти [МОЖНО ВНЕДРИТЬ СЛОЖНУЮ АДРЕСАЦИЮ]
|
||
"сохранить": {"code": b"\x48\x89", "type": "mov_mem_reg"}, # MOV - сохранить в память [МОЖНО ВНЕДРИТЬ СЛОЖНУЮ АДРЕСАЦИЮ]
|
||
"загрузить_байт_из_памяти": {"code": b"\x8A", "type": "mov_reg8_mem"}, # MOV - загрузить байт из памяти [МОЖНО ВНЕДРИТЬ СЛОЖНУЮ АДРЕСАЦИЮ]
|
||
"сохранить_байт": {"code": b"\x88", "type": "mov_mem8_reg8"}, # MOV - сохранить байт в память [МОЖНО ВНЕДРИТЬ СЛОЖНУЮ АДРЕСАЦИЮ]
|
||
"сохранить_в_адрес": {"code": b"\x88", "type": "store_reg8_to_reg64"}, # MOV - сохранить байт по адресу [МОЖНО ВНЕДРИТЬ СЛОЖНУЮ АДРЕСАЦИЮ]
|
||
"загрузить_адрес": {"code": b"\x48\x8D", "type": "lea"}, # LEA - загрузить эффективный адрес
|
||
"переместить_с_нулями": {"code": b"\x48\x0F\xB6", "type": "movzx"}, # MOVZX - переместить с расширением нулями
|
||
"переместить_со_знаком": {"code": b"\x48\x0F\xBE", "type": "movsx"}, # MOVSX - переместить с расширением знака
|
||
|
||
# Арифметические инструкции
|
||
"прибавить": {"code": b"\x48\x01", "type": "reg_reg"}, # ADD - сложить регистры
|
||
"вычесть": {"code": b"\x48\x29", "type": "reg_reg"}, # SUB - вычесть регистры
|
||
"прибавить_непосредственно": {"code": None, "type": "add_reg_imm"}, # ADD - прибавить непосредственное значение к регистру
|
||
"вычесть_непосредственно": {"code": None, "type": "sub_reg_imm"}, # SUB - вычесть непосредственное значение из регистра
|
||
"прибавить_байт": {"code": b"\x00", "type": "add_reg8_reg8"}, # ADD - сложить байтовые регистры
|
||
"вычесть_байт": {"code": b"\x28", "type": "sub_reg8_reg8"}, # SUB - вычесть байтовые регистры
|
||
"увеличить": {"code": b"\xFF", "subop": 0, "type": "incdec"}, # INC - инкремент регистра
|
||
"уменьшить": {"code": b"\xFF", "subop": 1, "type": "incdec"}, # DEC - декремент регистра
|
||
"умножить": {"code": b"\xF7", "subop": 4, "type": "muldiv"}, # MUL - беззнаковое умножение
|
||
"умножить_знаковое": {"code": b"\xF7", "subop": 5, "type": "muldiv"}, # IMUL - знаковое умножение
|
||
"разделить": {"code": b"\xF7", "subop": 6, "type": "muldiv"}, # DIV - беззнаковое деление
|
||
"разделить_знаковое": {"code": b"\xF7", "subop": 7, "type": "muldiv"}, # IDIV - знаковое деление
|
||
|
||
# Логические инструкции
|
||
"и": {"code": b"\x48\x21", "type": "reg_reg"}, # AND - побитовое И
|
||
"или": {"code": b"\x48\x09", "type": "reg_reg"}, # OR - побитовое ИЛИ
|
||
"исключающее_или": {"code": b"\x48\x31", "type": "reg_reg"}, # XOR - побитовое исключающее ИЛИ
|
||
"инвертировать": {"code": b"\xF7", "subop": 2, "type": "unary"}, # NOT - побитовое НЕ
|
||
"отрицать": {"code": b"\xF7", "subop": 3, "type": "unary"}, # NEG - арифметическое отрицание
|
||
"проверить": {"code": b"\x48\x85", "type": "test"}, # TEST - логическое сравнение
|
||
"очистить": {"code": b"\x48\x31", "type": "xor_self"}, # XOR - очистить регистр (XOR с самим собой)
|
||
|
||
# Инструкции сравнения
|
||
"сравнить": {"code": b"\x48\x39", "type": "reg_reg"}, # CMP - сравнить регистры
|
||
"сравнить_с": {"code": None, "type": "cmp_reg_imm"}, # CMP - сравнить регистр с непосредственным значением
|
||
"сравнить_байт": {"code": b"\x38", "type": "cmp_reg8_reg8"}, # CMP - сравнить байтовые регистры
|
||
"сравнить_байт_с_нулем": {"code": b"\x80", "subop": 7, "type": "cmp_mem8_imm"}, # CMP - сравнить байт с нулем [МОЖНО ВНЕДРИТЬ СЛОЖНУЮ АДРЕСАЦИЮ]
|
||
|
||
# Инструкции переходов и вызовов
|
||
"вызвать": {"code": b"\xE8", "type": "call"}, # CALL - вызов процедуры
|
||
"вернуться": {"code": b"\xC3", "type": "none"}, # RET - возврат из процедуры
|
||
"переход": {"code": b"\xE9", "type": "jmp"}, # JMP - безусловный переход
|
||
"короткий_переход": {"code": b"\xEB", "type": "short_jmp"}, # JMP - короткий безусловный переход
|
||
"переход_если_равно": {"code": b"\x0F\x84", "type": "jcc"}, # JE/JZ - переход если равно/ноль
|
||
"переход_если_неравно": {"code": b"\x0F\x85", "type": "jcc"}, # JNE/JNZ - переход если не равно/не ноль
|
||
"переход_если_ноль": {"code": b"\x0F\x84", "type": "jcc"}, # JZ/ZE - переход если ноль
|
||
"переход_если_не_ноль": {"code": b"\x0F\x85", "type": "jcc"}, # JNZ/JNE - переход если не ноль
|
||
"переход_если_меньше": {"code": b"\x0F\x8C", "type": "jcc"}, # JL - переход если меньше
|
||
"переход_если_больше": {"code": b"\x0F\x8F", "type": "jcc"}, # JG - переход если больше
|
||
"переход_если_меньше_или_равно": {"code": b"\x0F\x8E", "type": "jcc"}, # JLE - переход если меньше или равно
|
||
"переход_если_больше_или_равно": {"code": b"\x0F\x8D", "type": "jcc"}, # JGE - переход если больше или равно
|
||
"переход_если_перенос": {"code": b"\x0F\x82", "type": "jcc"}, # JC - переход если перенос
|
||
"переход_если_нет_переноса": {"code": b"\x0F\x83", "type": "jcc"}, # JNC - переход если нет переноса
|
||
"короткий_переход_если_равно": {"code": b"\x74", "type": "short_jcc"}, # JE/JZ - короткий переход если равно/ноль
|
||
"короткий_переход_если_неравно": {"code": b"\x75", "type": "short_jcc"}, # JNE/JNZ - короткий переход если не равно/не ноль
|
||
"короткий_переход_если_меньше": {"code": b"\x7C", "type": "short_jcc"}, # JL - короткий переход если меньше
|
||
"короткий_переход_если_больше": {"code": b"\x7F", "type": "short_jcc"}, # JG - короткий переход если больше
|
||
"короткий_переход_если_меньше_или_равно": {"code": b"\x7E", "type": "short_jcc"}, # JLE - короткий переход если меньше или равно
|
||
"короткий_переход_если_больше_или_равно": {"code": b"\x7D", "type": "short_jcc"}, # JGE - короткий переход если больше или равно
|
||
"короткий_переход_если_перенос": {"code": b"\x72", "type": "short_jcc"}, # JC - короткий переход если перенос
|
||
"короткий_переход_если_нет_переноса": {"code": b"\x73", "type": "short_jcc"}, # JNC - короткий переход если нет переноса
|
||
"короткий_переход_если_ноль": {"code": b"\x74", "type": "short_jcc"}, # JZ - короткий переход если ноль
|
||
"короткий_переход_если_не_ноль": {"code": b"\x75", "type": "short_jcc"}, # JNZ - короткий переход если не ноль
|
||
|
||
# Стековые инструкции
|
||
"втолкнуть": {"code": b"\x50", "type": "push"}, # PUSH - поместить в стек
|
||
"вытолкнуть": {"code": b"\x58", "type": "pop"}, # POP - извлечь из стека
|
||
"втолкнуть_из_памяти": {"code": b"\xFF", "subop": 6, "type": "push_mem"}, # PUSH - поместить в стек из памяти [МОЖНО ВНЕДРИТЬ СЛОЖНУЮ АДРЕСАЦИЮ]
|
||
"вытолкнуть_в_память": {"code": b"\x8F", "subop": 0, "type": "pop_mem"}, # POP - извлечь из стека в память [МОЖНО ВНЕДРИТЬ СЛОЖНУЮ АДРЕСАЦИЮ]
|
||
|
||
# Инструкции работы с битами
|
||
"сдвиг_влево": {"code": b"\x48\xC1\xE0", "type": "shift_imm"}, # SHL - сдвиг влево
|
||
"сдвиг_вправо": {"code": b"\x48\xC1\xE8", "type": "shift_imm"}, # SHR - сдвиг вправо
|
||
"сдвиг_арифметический_влево": {"code": b"\x48\xC1\xE0", "type": "shift_imm"}, # SAL - арифметический сдвиг влево
|
||
"сдвиг_арифметический_вправо": {"code": b"\x48\xC1\xF8", "type": "shift_imm"}, # SAR - арифметический сдвиг вправо
|
||
"вращать_влево": {"code": b"\x48\xC1\xC0", "type": "rotate_imm"}, # ROL - вращение влево
|
||
"вращать_вправо": {"code": b"\x48\xC1\xC8", "type": "rotate_imm"}, # ROR - вращение вправо
|
||
|
||
# Инструкции управления потоком
|
||
"цикл": {"code": b"\xE2", "type": "loop"}, # LOOP - инструкция цикла
|
||
"обменять": {"code": b"\x48\x87", "type": "xchg"}, # XCHG - обменять
|
||
"обменять_с_памятью": {"code": b"\x48\x87", "type": "xchg_mem_reg"}, # XCHG - обменять с памятью [МОЖНО ВНЕДРИТЬ СЛОЖНУЮ АДРЕСАЦИЮ]
|
||
|
||
# Системные инструкции
|
||
"вызов_системы": {"code": b"\x0F\x05", "type": "none"}, # SYSCALL - системный вызов
|
||
"прервать": {"code": b"\xCD", "type": "int"}, # INT - прерывание
|
||
"войти_в_систему": {"code": b"\x0F\x34", "type": "none"}, # SYSENTER - вход в систему
|
||
"получить_управление": {"code": b"\x0F\x01\xD0", "type": "none"}, # GETSEC - получить безопасность
|
||
|
||
# Строковые инструкции
|
||
"переместить_байт": {"code": b"\xA4", "type": "none"}, # MOVSB - переместить байтовую строку
|
||
"переместить_слово": {"code": b"\xA5", "type": "none"}, # MOVSW - переместить строку слов
|
||
"сравнить_байты": {"code": b"\xA6", "type": "none"}, # CMPSB - сравнить байтовые строки
|
||
"сканировать_байт": {"code": b"\xAE", "type": "none"}, # SCASB - сканировать байт
|
||
|
||
# Инструкции работы с флагами
|
||
"установить_перенос": {"code": b"\xF9", "type": "none"}, # STC - установить флаг переноса
|
||
"сбросить_перенос": {"code": b"\xF8", "type": "none"}, # CLC - сбросить флаг переноса
|
||
"установить_направление": {"code": b"\xFD", "type": "none"}, # STD - установить флаг направления
|
||
"сбросить_направление": {"code": b"\xFC", "type": "none"}, # CLD - сбросить флаг направления
|
||
"втолкнуть_флаги": {"code": b"\x9C", "type": "none"}, # PUSHF - поместить флаги в стек
|
||
"вытолкнуть_флаги": {"code": b"\x9D", "type": "none"}, # POPF - извлечь флаги из стека
|
||
|
||
# Инструкции ввода-вывода
|
||
"ввод_байта": {"code": b"\xE4", "type": "in_imm"}, # IN - ввод байта
|
||
"вывод_байта": {"code": b"\xE6", "type": "out_imm"}, # OUT - вывод байта
|
||
|
||
# Отладочные инструкции
|
||
"отладка": {"code": b"\xCC", "type": "none"}, # INT3 - точка останова
|
||
"нет_операции": {"code": b"\x90", "type": "none"}, # NOP - нет операции
|
||
"остановить": {"code": b"\xF4", "type": "none"}, # HLT - остановить процессор
|
||
|
||
# Инструкции идентификации процессора
|
||
"идентифицировать_процессор": {"code": b"\x0F\xA2", "type": "none"}, # CPUID - идентификация процессора
|
||
"прочитать_счетчик": {"code": b"\x0F\x31", "type": "none"}, # RDTSC - чтение счетчика времени
|
||
|
||
# Байтовые инструкции
|
||
"загрузить_байт": {"code": None, "type": "mov_reg8_imm8"}, # MOV - загрузить непосредственный байт в регистр
|
||
}
|
||
|
||
# 64-битные регистры (полная ширина)
|
||
REGISTERS = {
|
||
# Полные 64-битные регистры (RIP и RSP специальные и часто ограничены в некоторых режимах адресации)
|
||
"раикс": 0, # RAX - аккумуляторный регистр [используется в сложной адресации]
|
||
"рсикс": 1, # RCX - счетный регистр [используется в сложной адресации]
|
||
"рдикс": 2, # RDX - регистр данных [используется в сложной адресации]
|
||
"рбикс": 3, # RBX - базовый регистр [используется в сложной адресации]
|
||
"рсипи": 4, # RSP - указатель стека (используется в стековой адресации) [используется в сложной адресации]
|
||
"рбипи": 5, # RBP - базовый указатель (используется в базовой адресации) [используется в сложной адресации]
|
||
"рсиай": 6, # RSI - индекс источника [используется в сложной адресации]
|
||
"рдиай": 7, # RDI - индекс назначения [используется в сложной адресации]
|
||
"р8" : 8, # R8 [используется в сложной адресации]
|
||
"р9" : 9, # R9 [используется в сложной адресации]
|
||
"р10" : 10, # R10 [используется в сложной адресации]
|
||
"р11" : 11, # R11 [используется в сложной адресации]
|
||
"р12" : 12, # R12 [используется в сложной адресации]
|
||
"р13" : 13, # R13 [используется в сложной адресации]
|
||
"р14" : 14, # R14 [используется в сложной адресации]
|
||
"р15" : 15, # R15 [используется в сложной адресации]
|
||
|
||
# Младшие 32-битные части (EAX, ECX и т.д.)
|
||
"еаикс": 0, # EAX - аккумуляторный регистр
|
||
"есикс": 1, # ECX - счетный регистр
|
||
"едикс": 2, # EDX - регистр данных
|
||
"ебикс": 3, # EBX - базовый регистр
|
||
"есипи": 4, # ESP - указатель стека (используется в стековой адресации)
|
||
"ебипи": 5, # EBP - базовый указатель (используется в базовой адресации)
|
||
"есиай": 6, # ESI - индекс источника
|
||
"едиай": 7, # EDI - индекс назначения
|
||
"р8д" : 8, # R8D
|
||
"р9д" : 9, # R9D
|
||
"р10д" : 10, # R10D
|
||
"р11д" : 11, # R11D
|
||
"р12д" : 12, # R12D
|
||
"р13д" : 13, # R13D
|
||
"р14д" : 14, # R14D
|
||
"р15д" : 15, # R15D
|
||
|
||
# Младшие 16-битные части
|
||
"аикс": 0, # AX - аккумуляторный регистр
|
||
"сикс": 1, # CX - счетный регистр
|
||
"дикс": 2, # DX - регистр данных
|
||
"бикс": 3, # BX - базовый регистр
|
||
"эсп" : 4, # SP - указатель стека (используется в стековой адресации)
|
||
"бипи": 5, # BP - базовый указатель (используется в базовой адресации)
|
||
"эс" : 6, # SI - индекс источника
|
||
"ди" : 7, # DI - индекс назначения
|
||
"р8в" : 8, # R8W
|
||
"р9в" : 9, # R9W
|
||
"р10в": 10, # R10W
|
||
"р11в": 11, # R11W
|
||
"р12в": 12, # R12W
|
||
"р13в": 13, # R13W
|
||
"р14в": 14, # R14W
|
||
"р15в": 15, # R15W
|
||
|
||
# Младшие 8-битные части (могут использоваться в адресации, но реже)
|
||
"ал" : 0, # AL - младший байт аккумулятора
|
||
"кл" : 1, # CL - младший байт счетчика
|
||
"дл" : 2, # DL - младший байт данных
|
||
"бл" : 3, # BL - младший байт базы
|
||
"спл" : 4, # SPL - младший байт указателя стека (младшие 8 бит RSP)
|
||
"бпл" : 5, # BPL - младший байт базового указателя (младшие 8 бит RBP)
|
||
"сил" : 6, # SIL - младший байт индекса источника (младшие 8 бит RSI)
|
||
"дил" : 7, # DIL - младший байт индекса назначения (младшие 8 бит RDI)
|
||
"р8б" : 8, # R8B
|
||
"р9б" : 9, # R9B
|
||
"р10б": 10, # R10B
|
||
"р11б": 11, # R11B
|
||
"р12б": 12, # R12B
|
||
"р13б": 13, # R13B
|
||
"р14б": 14, # R14B
|
||
"р15б": 15, # R15B
|
||
|
||
# Старшие 8-битные части (не могут использоваться в большинстве режимов адресации)
|
||
"аш" : 0, # AH - старший байт аккумулятора (нельзя использовать в сложной адресации)
|
||
"чш" : 1, # CH - старший байт счетчика (нельзя использовать в сложной адресации)
|
||
"дш" : 2, # DH - старший байт данных (нельзя использовать в сложной адресации)
|
||
"бш" : 3, # BH - старший байт базы (нельзя использовать в сложной адресации)
|
||
}
|
||
|
||
# Глобальное состояние ассемблера
|
||
labels = {}
|
||
label_sections = {}
|
||
symbols = {}
|
||
sections = {".text": bytearray(), ".data": bytearray(), ".comment": bytearray()}
|
||
current_section = ".text"
|
||
entry_point = "_start"
|
||
position = {".text": 0, ".data": 0, ".comment": 0}
|
||
pass_num = 0
|
||
log_entries = []
|
||
|
||
# === ELF layout ===
|
||
PAGE_SIZE = 0x1000
|
||
elf_base_vaddr = 0x400000
|
||
text_vaddr_base = 0x401000
|
||
data_vaddr_base = 0x402000
|
||
|
||
text_size = 0
|
||
data_size = 0
|
||
comment_size = 0
|
||
offset_text = 0
|
||
offset_data = 0
|
||
offset_comment = 0
|
||
shstrtab_offset = 0
|
||
shdr_offset = 0
|
||
vaddr_text = 0
|
||
vaddr_data = 0
|
||
|
||
def align_up(x, align):
|
||
return (x + align - 1) & ~(align - 1)
|
||
|
||
def get_reg_info(reg_name):
|
||
if reg_name in ["аш", "чш", "дш", "бш"]:
|
||
return {"size": 8, "index": REGISTERS[reg_name], "high8": True}
|
||
elif reg_name.endswith(("б", "л")) or reg_name in ["ал", "кл", "дл", "бл", "спл", "бпл", "сил", "дил"]:
|
||
return {"size": 8, "index": REGISTERS[reg_name], "high8": False}
|
||
elif reg_name.endswith("в") or reg_name in ["аикс", "сикс", "дикс", "бикс", "эсп", "бипи", "эс", "ди"]:
|
||
return {"size": 16, "index": REGISTERS[reg_name]}
|
||
elif reg_name.endswith("д") or reg_name in ["еаикс", "есикс", "едикс", "ебикс", "есипи", "ебипи", "есиай", "едиай"]:
|
||
return {"size": 32, "index": REGISTERS[reg_name]}
|
||
else:
|
||
return {"size": 64, "index": REGISTERS[reg_name]}
|
||
|
||
# === Функции ошибок ===
|
||
def make_error_msg(line_num, line_text, detail):
|
||
return "Ошибка в файле " + source_filename + ", строка " + str(line_num) + ":\n " + line_text + "\n" + detail
|
||
|
||
def error_invalid_operand_count(mnemonic, expected, got):
|
||
return "Инструкция '" + mnemonic + "':\n ожидается " + str(expected) + " операнд(а/ов), получено: " + str(got)
|
||
|
||
def error_unknown_mnemonic(mnemonic):
|
||
return "Неизвестная инструкция: '" + mnemonic + "'"
|
||
|
||
def error_invalid_register(op_name, reg_name, mnemonic):
|
||
return ("Инструкция '" + mnemonic + "':\n операнд '" + op_name + "' = '" + reg_name +
|
||
"' не является допустимым регистром.\n Допустимые регистры: " + ", ".join(list(REGISTERS.keys())))
|
||
|
||
def error_expected_register(op_name, value, mnemonic):
|
||
return ("Инструкция '" + mnemonic + "':\n операнд '" + op_name + "' = '" + value + "' должен быть регистром.")
|
||
|
||
def error_invalid_number_format(s):
|
||
return "Недопустимый формат числа: '" + s + "'"
|
||
|
||
def error_byte_out_of_range(val_str, val):
|
||
return "Байт должен быть в диапазоне 0–255: '" + val_str + "' = " + str(val)
|
||
|
||
def error_unknown_directive(word):
|
||
return "Неизвестная директива: '" + word + "'"
|
||
|
||
def error_missing_label(label):
|
||
return "Метка не найдена: '" + label + "'"
|
||
|
||
def error_unexpected_string_in_byte():
|
||
return ".байт требует числовые значения, не строки"
|
||
|
||
def error_unterminated_string():
|
||
return "Незакрытая кавычка в строке"
|
||
|
||
def error_invalid_address_operand(addr_op):
|
||
return "Первый операнд должен быть [регистр], получено: " + addr_op
|
||
|
||
def error_unexpected_token_in_operands(tok):
|
||
return "Недопустимый токен в операндах: " + str(tok)
|
||
|
||
# === Лексер ===
|
||
def tokenize_line(line):
|
||
semi = line.find(';')
|
||
if semi != -1:
|
||
line = line[:semi]
|
||
line = line.rstrip()
|
||
if not line:
|
||
return []
|
||
tokens = []
|
||
i = 0
|
||
n = len(line)
|
||
while i < n:
|
||
ch = line[i]
|
||
if ch.isspace():
|
||
i += 1
|
||
continue
|
||
if ch == '"':
|
||
i += 1
|
||
s = ''
|
||
while i < n and line[i] != '"':
|
||
if line[i] == '\\' and i + 1 < n:
|
||
i += 1
|
||
esc = line[i]
|
||
if esc == 'n':
|
||
s += '\n'
|
||
elif esc == 't':
|
||
s += '\t'
|
||
elif esc == '"':
|
||
s += '"'
|
||
elif esc == '\\':
|
||
s += '\\'
|
||
else:
|
||
s += '\\' + esc
|
||
i += 1
|
||
else:
|
||
s += line[i]
|
||
i += 1
|
||
if i >= n:
|
||
raise ValueError(error_unterminated_string())
|
||
i += 1
|
||
tokens.append(('string', s))
|
||
continue
|
||
if ch == ',':
|
||
tokens.append(('comma', ','))
|
||
i += 1
|
||
continue
|
||
if ch == ':':
|
||
tokens.append(('colon', ':'))
|
||
i += 1
|
||
continue
|
||
j = i
|
||
while j < n and not (line[j].isspace() or line[j] in ',:;'):
|
||
j += 1
|
||
word = line[i:j]
|
||
if word:
|
||
tokens.append(('word', word))
|
||
i = j
|
||
return tokens
|
||
|
||
# === Парсинг операндов ===
|
||
def parse_operand(operand):
|
||
if operand.isdigit():
|
||
return int(operand)
|
||
if operand.startswith("0x"):
|
||
return int(operand, 16)
|
||
if operand in labels:
|
||
section = label_sections[operand]
|
||
if pass_num == 2:
|
||
base = vaddr_text if section == ".text" else vaddr_data
|
||
return labels[operand] + base
|
||
else:
|
||
return 0 # На первом проходе адрес не важен
|
||
if operand in symbols:
|
||
return symbols[operand]
|
||
raise ValueError("Неизвестный операнд: " + operand)
|
||
|
||
def parse_number_token(token):
|
||
if token[0] != 'word':
|
||
raise ValueError("Ожидалось число, получено: " + str(token))
|
||
s = token[1]
|
||
if s.isdigit():
|
||
return int(s)
|
||
if s.startswith("0x"):
|
||
return int(s, 16)
|
||
raise ValueError(error_invalid_number_format(s))
|
||
|
||
|
||
# === Генерация инструкций ===
|
||
def encode_instruction(mnemonic, operands, line_num, line_text):
|
||
instr = INSTRUCTIONS[mnemonic]
|
||
code = bytearray()
|
||
itype = instr["type"]
|
||
|
||
if itype == "none":
|
||
code.extend(instr["code"])
|
||
|
||
# СТАНДАРТНЫЕ ИНСТРУКЦИИ
|
||
|
||
elif itype == "reg_reg":
|
||
if len(operands) != 2:
|
||
raise ValueError(error_invalid_operand_count(mnemonic, 2, len(operands)))
|
||
dst_info = get_reg_info(operands[0])
|
||
src_info = get_reg_info(operands[1])
|
||
if dst_info is None:
|
||
raise ValueError(error_invalid_register("назначения", operands[0], mnemonic))
|
||
if src_info is None:
|
||
raise ValueError(error_invalid_register("источника", operands[1], mnemonic))
|
||
|
||
dst = dst_info["index"]
|
||
src = src_info["index"]
|
||
dst_size = dst_info["size"]
|
||
src_size = src_info["size"]
|
||
|
||
if dst_size != src_size:
|
||
raise ValueError("Размеры операндов не совпадают в инструкции '" + mnemonic + "'")
|
||
|
||
use_rex_w = (dst_size == 64)
|
||
use_66_prefix = (dst_size == 16)
|
||
|
||
rex = 0x40
|
||
if use_rex_w:
|
||
rex |= 0x08
|
||
if src >= 8:
|
||
rex |= 0x04
|
||
if dst >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
|
||
if dst_info.get("high8") or src_info.get("high8"):
|
||
if rex != 0x40:
|
||
raise ValueError("Нельзя использовать старшие байты с расширенными регистрами")
|
||
rex = 0
|
||
|
||
op_base = instr["code"]
|
||
if op_base[0] == 0x48 and len(op_base) == 2:
|
||
actual_op = op_base[1]
|
||
else:
|
||
actual_op = op_base[0]
|
||
|
||
if use_66_prefix:
|
||
code.append(0x66)
|
||
if rex != 0x40 or use_rex_w:
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(actual_op)
|
||
modrm = 0xC0 | ((src & 7) << 3) | (dst & 7)
|
||
code.append(modrm)
|
||
|
||
elif itype == "reg_imm":
|
||
if len(operands) != 2:
|
||
raise ValueError(error_invalid_operand_count(mnemonic, 2, len(operands)))
|
||
reg_info = get_reg_info(operands[0])
|
||
if reg_info is None:
|
||
raise ValueError(error_invalid_register("назначения", operands[0], mnemonic))
|
||
reg = reg_info["index"]
|
||
size = reg_info["size"]
|
||
imm = parse_operand(operands[1])
|
||
|
||
if size == 64:
|
||
if 0 <= reg <= 7:
|
||
code.extend(b'\x48')
|
||
code.append(0xB8 + reg)
|
||
code.extend(struct.pack('<Q', imm & 0xFFFFFFFFFFFFFFFF))
|
||
elif 8 <= reg <= 15:
|
||
code.extend(b'\x49')
|
||
code.append(0xB8 + (reg - 8))
|
||
code.extend(struct.pack('<Q', imm & 0xFFFFFFFFFFFFFFFF))
|
||
else:
|
||
raise ValueError("Недопустимый регистр в '" + mnemonic + "'")
|
||
elif size == 32:
|
||
if -0x80000000 <= imm <= 0x7FFFFFFF:
|
||
rex = 0x40
|
||
if reg >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
if rex != 0x40:
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(0xC7)
|
||
modrm = 0xC0 | (reg & 7)
|
||
code.append(modrm)
|
||
code.extend(struct.pack('<I', imm & 0xFFFFFFFF))
|
||
else:
|
||
raise ValueError("32-битное значение вне диапазона")
|
||
elif size == 16:
|
||
if 0 <= imm <= 0xFFFF:
|
||
code.append(0x66)
|
||
rex = 0x40
|
||
if reg >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
if rex != 0x40:
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(0xC7)
|
||
modrm = 0xC0 | (reg & 7)
|
||
code.append(modrm)
|
||
code.extend(struct.pack('<H', imm & 0xFFFF))
|
||
else:
|
||
raise ValueError("16-битное значение вне диапазона")
|
||
elif size == 8:
|
||
if not (0 <= imm <= 255):
|
||
raise ValueError("8-битное значение вне диапазона 0–255")
|
||
if reg_info.get("high8"):
|
||
if reg < 4:
|
||
code.append(0xB0 + reg + 4)
|
||
code.append(imm & 0xFF)
|
||
else:
|
||
raise ValueError("Старшие байты только для первых 4 регистров")
|
||
else:
|
||
if reg < 4:
|
||
code.append(0xB0 + reg)
|
||
code.append(imm & 0xFF)
|
||
else:
|
||
rex = 0x40
|
||
if reg >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(0xB0 + (reg & 7))
|
||
code.append(imm & 0xFF)
|
||
else:
|
||
raise ValueError("Неподдерживаемый размер регистра")
|
||
|
||
elif itype == "call" or itype == "jmp":
|
||
if len(operands) != 1:
|
||
raise ValueError(error_invalid_operand_count(mnemonic, 1, len(operands)))
|
||
code.extend(instr["code"])
|
||
target = parse_operand(operands[0])
|
||
current_addr = vaddr_text + position[".text"]
|
||
offset = target - (current_addr + 5)
|
||
if offset < -0x80000000 or offset > 0x7FFFFFFF:
|
||
raise ValueError("Цель слишком далеко для 32-битного смещения: " + str(offset))
|
||
code.extend(struct.pack('<i', offset))
|
||
|
||
elif itype == "jcc":
|
||
if len(operands) != 1:
|
||
raise ValueError(error_invalid_operand_count(mnemonic, 1, len(operands)))
|
||
code.extend(instr["code"])
|
||
target = parse_operand(operands[0])
|
||
current_addr = vaddr_text + position[".text"]
|
||
offset = target - (current_addr + 6)
|
||
if offset < -0x80000000 or offset > 0x7FFFFFFF:
|
||
raise ValueError("Цель слишком далеко: " + str(offset))
|
||
code.extend(struct.pack('<i', offset))
|
||
|
||
elif itype == "push" or itype == "pop":
|
||
if len(operands) != 1:
|
||
raise ValueError(error_invalid_operand_count(mnemonic, 1, len(operands)))
|
||
reg_info = get_reg_info(operands[0])
|
||
if reg_info is None:
|
||
raise ValueError(error_invalid_register("регистра", operands[0], mnemonic))
|
||
reg = reg_info["index"]
|
||
size = reg_info["size"]
|
||
if size not in (64, 32):
|
||
raise ValueError("Инструкция '" + mnemonic + "' поддерживает только 32/64-битные регистры")
|
||
base = 0x50 if itype == "push" else 0x58
|
||
if 0 <= reg <= 7:
|
||
code.append(base + reg)
|
||
elif 8 <= reg <= 15:
|
||
code.extend(b'\x41')
|
||
code.append(base + (reg - 8))
|
||
else:
|
||
raise ValueError("Недопустимый регистр")
|
||
|
||
elif itype == "incdec":
|
||
if len(operands) != 1:
|
||
raise ValueError(error_invalid_operand_count(mnemonic, 1, len(operands)))
|
||
reg_info = get_reg_info(operands[0])
|
||
if reg_info is None:
|
||
raise ValueError(error_invalid_register("регистра", operands[0], mnemonic))
|
||
reg = reg_info["index"]
|
||
size = reg_info["size"]
|
||
subop = instr["subop"]
|
||
|
||
if size == 64:
|
||
rex = 0x48
|
||
if reg >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(0xFF)
|
||
elif size == 32:
|
||
rex = 0x40
|
||
if reg >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
if rex != 0x40:
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(0xFF)
|
||
elif size == 16:
|
||
code.append(0x66)
|
||
rex = 0x40
|
||
if reg >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
if rex != 0x40:
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(0xFF)
|
||
elif size == 8:
|
||
if reg_info.get("high8"):
|
||
if reg < 4:
|
||
code.append(0xFE)
|
||
else:
|
||
raise ValueError("Старшие байты только для первых 4 регистров")
|
||
else:
|
||
if reg < 4:
|
||
code.append(0xFE)
|
||
else:
|
||
rex = 0x40
|
||
if reg >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(0xFE)
|
||
modrm = 0xC0 | (subop << 3) | (reg & 7)
|
||
code.append(modrm)
|
||
return bytes(code)
|
||
else:
|
||
raise ValueError("Неподдерживаемый размер регистра")
|
||
|
||
modrm = 0xC0 | (subop << 3) | (reg & 7)
|
||
code.append(modrm)
|
||
|
||
elif itype in ("unary", "muldiv"):
|
||
if len(operands) != 1:
|
||
raise ValueError(error_invalid_operand_count(mnemonic, 1, len(operands)))
|
||
reg_info = get_reg_info(operands[0])
|
||
if reg_info is None:
|
||
raise ValueError(error_invalid_register("регистра", operands[0], mnemonic))
|
||
reg = reg_info["index"]
|
||
size = reg_info["size"]
|
||
subop = instr["subop"]
|
||
|
||
if size == 64:
|
||
rex = 0x48
|
||
if reg >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(0xF7)
|
||
elif size == 32:
|
||
rex = 0x40
|
||
if reg >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
if rex != 0x40:
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(0xF7)
|
||
elif size == 16:
|
||
code.append(0x66)
|
||
rex = 0x40
|
||
if reg >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
if rex != 0x40:
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(0xF7)
|
||
elif size == 8:
|
||
if reg_info.get("high8"):
|
||
if reg < 4:
|
||
code.append(0xF6)
|
||
else:
|
||
raise ValueError("Старшие байты только для первых 4 регистров")
|
||
else:
|
||
if reg < 4:
|
||
code.append(0xF6)
|
||
else:
|
||
rex = 0x40
|
||
if reg >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(0xF6)
|
||
else:
|
||
raise ValueError("Неподдерживаемый размер регистра")
|
||
modrm = 0xC0 | (subop << 3) | (reg & 7)
|
||
code.append(modrm)
|
||
|
||
elif itype == "test":
|
||
if len(operands) != 2:
|
||
raise ValueError(error_invalid_operand_count(mnemonic, 2, len(operands)))
|
||
dst_info = get_reg_info(operands[0])
|
||
src_info = get_reg_info(operands[1])
|
||
if dst_info is None:
|
||
raise ValueError(error_invalid_register("назначения", operands[0], mnemonic))
|
||
if src_info is None:
|
||
raise ValueError(error_invalid_register("источника", operands[1], mnemonic))
|
||
dst = dst_info["index"]
|
||
src = src_info["index"]
|
||
size = dst_info["size"]
|
||
if size != src_info["size"]:
|
||
raise ValueError("Размеры операндов не совпадают в '" + mnemonic + "'")
|
||
|
||
if size == 64:
|
||
rex = 0x48
|
||
if src >= 8:
|
||
rex |= 0x04
|
||
if dst >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(0x85)
|
||
elif size == 32:
|
||
rex = 0x40
|
||
if src >= 8:
|
||
rex |= 0x04
|
||
if dst >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
if rex != 0x40:
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(0x85)
|
||
elif size == 16:
|
||
code.append(0x66)
|
||
rex = 0x40
|
||
if src >= 8:
|
||
rex |= 0x04
|
||
if dst >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
if rex != 0x40:
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(0x85)
|
||
elif size == 8:
|
||
if dst_info.get("high8") or src_info.get("high8"):
|
||
code.append(0x84)
|
||
else:
|
||
rex = 0x40
|
||
if src >= 8:
|
||
rex |= 0x04
|
||
if dst >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
if rex != 0x40:
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(0x84)
|
||
else:
|
||
raise ValueError("Неподдерживаемый размер регистра")
|
||
modrm = 0xC0 | ((src & 7) << 3) | (dst & 7)
|
||
code.append(modrm)
|
||
|
||
elif itype == "lea":
|
||
if len(operands) != 2:
|
||
raise ValueError(error_invalid_operand_count(mnemonic, 2, len(operands)))
|
||
dst_info = get_reg_info(operands[0])
|
||
label = operands[1]
|
||
if dst_info is None:
|
||
raise ValueError(error_invalid_register("назначения", operands[0], mnemonic))
|
||
if label not in labels:
|
||
raise ValueError(error_missing_label(label))
|
||
dst = dst_info["index"]
|
||
if dst_info["size"] != 64:
|
||
raise ValueError("LEA поддерживает только 64-битные регистры")
|
||
target_addr = parse_operand(label)
|
||
current_addr = vaddr_text + position[".text"]
|
||
rip_after = current_addr + 7
|
||
disp = target_addr - rip_after
|
||
if disp < -0x80000000 or disp > 0x7FFFFFFF:
|
||
raise ValueError("Метка слишком далеко для RIP-relative адресации: " + label)
|
||
code.extend(b"\x48\x8D")
|
||
modrm = 0x05 | ((dst & 7) << 3)
|
||
if dst >= 8:
|
||
code[0] |= 0x01
|
||
code.append(modrm)
|
||
code.extend(struct.pack('<i', disp))
|
||
|
||
elif itype in ("shift_imm", "rotate_imm"):
|
||
if len(operands) != 2:
|
||
raise ValueError(error_invalid_operand_count(mnemonic, 2, len(operands)))
|
||
reg_info = get_reg_info(operands[0])
|
||
if reg_info is None:
|
||
raise ValueError(error_invalid_register("регистра", operands[0], mnemonic))
|
||
imm = parse_operand(operands[1])
|
||
if not (0 <= imm <= 255):
|
||
raise ValueError("Сдвиг/вращение должно быть в диапазоне 0–255")
|
||
reg = reg_info["index"]
|
||
size = reg_info["size"]
|
||
base_op = instr["code"][-1]
|
||
|
||
if size == 64:
|
||
rex = 0x48
|
||
if reg >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(0xC1)
|
||
elif size == 32:
|
||
rex = 0x40
|
||
if reg >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
if rex != 0x40:
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(0xC1)
|
||
elif size == 16:
|
||
code.append(0x66)
|
||
rex = 0x40
|
||
if reg >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
if rex != 0x40:
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(0xC1)
|
||
elif size == 8:
|
||
if reg_info.get("high8"):
|
||
if reg < 4:
|
||
code.append(0xC0)
|
||
else:
|
||
raise ValueError("Старшие байты только для первых 4 регистров")
|
||
else:
|
||
if reg < 4:
|
||
code.append(0xC0)
|
||
else:
|
||
rex = 0x40
|
||
if reg >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(0xC0)
|
||
else:
|
||
raise ValueError("Неподдерживаемый размер регистра")
|
||
modrm = 0xC0 | (base_op << 3) | (reg & 7)
|
||
code.append(modrm)
|
||
code.append(imm & 0xFF)
|
||
|
||
elif itype == "int":
|
||
if len(operands) != 1:
|
||
raise ValueError(error_invalid_operand_count(mnemonic, 1, len(operands)))
|
||
imm = parse_operand(operands[0])
|
||
if not (0 <= imm <= 255):
|
||
raise ValueError("Номер прерывания должен быть 0–255")
|
||
code.extend(instr["code"])
|
||
code.append(imm & 0xFF)
|
||
|
||
elif itype in ("movzx", "movsx"):
|
||
if len(operands) != 2:
|
||
raise ValueError(error_invalid_operand_count(mnemonic, 2, len(operands)))
|
||
dst_info = get_reg_info(operands[0])
|
||
src_info = get_reg_info(operands[1])
|
||
if dst_info is None:
|
||
raise ValueError(error_invalid_register("назначения", operands[0], mnemonic))
|
||
if src_info is None:
|
||
raise ValueError(error_invalid_register("источника", operands[1], mnemonic))
|
||
dst = dst_info["index"]
|
||
src = src_info["index"]
|
||
if dst_info["size"] != 64:
|
||
raise ValueError("Назначение должно быть 64-битным")
|
||
if src_info["size"] not in (8, 16):
|
||
raise ValueError("Источник должен быть 8- или 16-битным")
|
||
|
||
rex = 0x48
|
||
if src >= 8:
|
||
rex |= 0x04
|
||
if dst >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
code.append(rex)
|
||
code.extend(instr["code"][1:])
|
||
modrm = 0xC0 | ((src & 7) << 3) | (dst & 7)
|
||
code.append(modrm)
|
||
|
||
elif itype == "xchg":
|
||
if len(operands) != 2:
|
||
raise ValueError(error_invalid_operand_count(mnemonic, 2, len(operands)))
|
||
dst_info = get_reg_info(operands[0])
|
||
src_info = get_reg_info(operands[1])
|
||
if dst_info is None:
|
||
raise ValueError(error_invalid_register("назначения", operands[0], mnemonic))
|
||
if src_info is None:
|
||
raise ValueError(error_invalid_register("источника", operands[1], mnemonic))
|
||
dst = dst_info["index"]
|
||
src = src_info["index"]
|
||
size = dst_info["size"]
|
||
if size != src_info["size"]:
|
||
raise ValueError("Размеры операндов не совпадают")
|
||
|
||
if size == 64:
|
||
rex = 0x48
|
||
if src >= 8:
|
||
rex |= 0x04
|
||
if dst >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(0x87)
|
||
elif size == 32:
|
||
rex = 0x40
|
||
if src >= 8:
|
||
rex |= 0x04
|
||
if dst >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
if rex != 0x40:
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(0x87)
|
||
elif size == 16:
|
||
code.append(0x66)
|
||
rex = 0x40
|
||
if src >= 8:
|
||
rex |= 0x04
|
||
if dst >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
if rex != 0x40:
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(0x87)
|
||
elif size == 8:
|
||
if dst_info.get("high8") or src_info.get("high8"):
|
||
code.append(0x86)
|
||
else:
|
||
rex = 0x40
|
||
if src >= 8:
|
||
rex |= 0x04
|
||
if dst >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
if rex != 0x40:
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(0x86)
|
||
else:
|
||
raise ValueError("Неподдерживаемый размер регистра")
|
||
modrm = 0xC0 | ((src & 7) << 3) | (dst & 7)
|
||
code.append(modrm)
|
||
|
||
elif itype == "loop":
|
||
if len(operands) != 1:
|
||
raise ValueError(error_invalid_operand_count(mnemonic, 1, len(operands)))
|
||
code.extend(instr["code"])
|
||
target = parse_operand(operands[0])
|
||
current_addr = vaddr_text + position[".text"]
|
||
offset = (target - (current_addr + 2)) & 0xFF
|
||
if not (0 <= offset <= 255):
|
||
raise ValueError("Цель цикла слишком далеко")
|
||
code.append(offset & 0xFF)
|
||
|
||
elif itype in ("add_reg8_reg8", "sub_reg8_reg8", "cmp_reg8_reg8"):
|
||
if len(operands) != 2:
|
||
raise ValueError(error_invalid_operand_count(mnemonic, 2, len(operands)))
|
||
dst_info = get_reg_info(operands[0])
|
||
src_info = get_reg_info(operands[1])
|
||
if dst_info is None:
|
||
raise ValueError(error_invalid_register("назначения", operands[0], mnemonic))
|
||
if src_info is None:
|
||
raise ValueError(error_invalid_register("источника", operands[1], mnemonic))
|
||
if dst_info["size"] != 8 or src_info["size"] != 8:
|
||
raise ValueError("Операнды должны быть 8-битными")
|
||
dst = dst_info["index"]
|
||
src = src_info["index"]
|
||
|
||
op_map = {"add_reg8_reg8": 0x00, "sub_reg8_reg8": 0x28, "cmp_reg8_reg8": 0x38}
|
||
op = op_map[itype]
|
||
|
||
if dst_info.get("high8") or src_info.get("high8"):
|
||
if dst >= 4 or src >= 4:
|
||
raise ValueError("Старшие байты только для первых 4 регистров")
|
||
code.append(op)
|
||
modrm = 0xC0 | (src << 3) | dst
|
||
code.append(modrm)
|
||
else:
|
||
rex = 0x40
|
||
if src >= 8:
|
||
rex |= 0x04
|
||
if dst >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
if rex != 0x40:
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(op)
|
||
modrm = 0xC0 | ((src & 7) << 3) | (dst & 7)
|
||
code.append(modrm)
|
||
|
||
elif itype == "cmp_reg_imm":
|
||
if len(operands) != 2:
|
||
raise ValueError(error_invalid_operand_count(mnemonic, 2, len(operands)))
|
||
reg_info = get_reg_info(operands[0])
|
||
if reg_info is None:
|
||
raise ValueError(error_invalid_register("регистра", operands[0], mnemonic))
|
||
reg = reg_info["index"]
|
||
size = reg_info["size"]
|
||
imm = parse_operand(operands[1])
|
||
|
||
if size == 64:
|
||
if -0x80000000 <= imm <= 0x7FFFFFFF:
|
||
rex = 0x48
|
||
if reg >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(0x81)
|
||
modrm = 0xF8 | (reg & 7)
|
||
code.append(modrm)
|
||
code.extend(struct.pack('<i', imm))
|
||
else:
|
||
raise ValueError("Непосредственное значение слишком велико: " + str(imm))
|
||
elif size == 32:
|
||
if -128 <= imm <= 127:
|
||
rex = 0x40
|
||
if reg >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
if rex != 0x40:
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(0x83)
|
||
modrm = 0xF8 | (reg & 7)
|
||
code.append(modrm)
|
||
code.append(imm & 0xFF)
|
||
elif -0x80000000 <= imm <= 0x7FFFFFFF:
|
||
rex = 0x40
|
||
if reg >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
if rex != 0x40:
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(0x81)
|
||
modrm = 0xF8 | (reg & 7)
|
||
code.append(modrm)
|
||
code.extend(struct.pack('<I', imm & 0xFFFFFFFF))
|
||
else:
|
||
raise ValueError("32-битное значение вне диапазона")
|
||
elif size == 16:
|
||
if -128 <= imm <= 127:
|
||
code.append(0x66)
|
||
rex = 0x40
|
||
if reg >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
if rex != 0x40:
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(0x83)
|
||
modrm = 0xF8 | (reg & 7)
|
||
code.append(modrm)
|
||
code.append(imm & 0xFF)
|
||
elif 0 <= imm <= 0xFFFF:
|
||
code.append(0x66)
|
||
rex = 0x40
|
||
if reg >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
if rex != 0x40:
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(0x81)
|
||
modrm = 0xF8 | (reg & 7)
|
||
code.append(modrm)
|
||
code.extend(struct.pack('<H', imm & 0xFFFF))
|
||
else:
|
||
raise ValueError("16-битное значение вне диапазона")
|
||
elif size == 8:
|
||
if not (0 <= imm <= 255):
|
||
raise ValueError("8-битное значение вне диапазона")
|
||
if reg_info.get("high8"):
|
||
if reg < 4:
|
||
code.append(0x80)
|
||
modrm = 0xF8 | reg
|
||
code.append(modrm)
|
||
code.append(imm & 0xFF)
|
||
else:
|
||
raise ValueError("Старшие байты только для первых 4 регистров")
|
||
else:
|
||
if reg < 4:
|
||
code.append(0x80)
|
||
modrm = 0xF8 | reg
|
||
code.append(modrm)
|
||
code.append(imm & 0xFF)
|
||
else:
|
||
rex = 0x40
|
||
if reg >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(0x80)
|
||
modrm = 0xF8 | (reg & 7)
|
||
code.append(modrm)
|
||
code.append(imm & 0xFF)
|
||
else:
|
||
raise ValueError("Неподдерживаемый размер регистра")
|
||
|
||
elif itype in ("mov32_reg_reg", "add32_reg_reg", "sub32_reg_reg", "cmp32_reg_reg"):
|
||
if len(operands) != 2:
|
||
raise ValueError(error_invalid_operand_count(mnemonic, 2, len(operands)))
|
||
dst_info = get_reg_info(operands[0])
|
||
src_info = get_reg_info(operands[1])
|
||
if dst_info is None:
|
||
raise ValueError(error_invalid_register("назначения", operands[0], mnemonic))
|
||
if src_info is None:
|
||
raise ValueError(error_invalid_register("источника", operands[1], mnemonic))
|
||
if dst_info["size"] != 32 or src_info["size"] != 32:
|
||
raise ValueError("Операнды должны быть 32-битными")
|
||
dst = dst_info["index"]
|
||
src = src_info["index"]
|
||
|
||
op_map = {"mov32_reg_reg": 0x89, "add32_reg_reg": 0x01, "sub32_reg_reg": 0x29, "cmp32_reg_reg": 0x39}
|
||
op = op_map[itype]
|
||
|
||
rex = 0x40
|
||
if src >= 8:
|
||
rex |= 0x04
|
||
if dst >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
if rex != 0x40:
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(op)
|
||
modrm = 0xC0 | ((src & 7) << 3) | (dst & 7)
|
||
code.append(modrm)
|
||
|
||
elif itype in ("add_reg_imm", "sub_reg_imm"):
|
||
if len(operands) != 2:
|
||
raise ValueError(error_invalid_operand_count(mnemonic, 2, len(operands)))
|
||
reg_info = get_reg_info(operands[0])
|
||
if reg_info is None:
|
||
raise ValueError(error_invalid_register("регистра", operands[0], mnemonic))
|
||
reg = reg_info["index"]
|
||
size = reg_info["size"]
|
||
imm = parse_operand(operands[1])
|
||
|
||
is_add = (itype == "add_reg_imm")
|
||
if size == 64:
|
||
if -128 <= imm <= 127:
|
||
rex = 0x48
|
||
if reg >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(0x83)
|
||
modrm = (0xC0 if is_add else 0xE8) | (reg & 7)
|
||
code.append(modrm)
|
||
code.append(imm & 0xFF)
|
||
elif -0x80000000 <= imm <= 0x7FFFFFFF:
|
||
rex = 0x48
|
||
if reg >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(0x81)
|
||
modrm = (0xC0 if is_add else 0xE8) | (reg & 7)
|
||
code.append(modrm)
|
||
code.extend(struct.pack('<I', imm & 0xFFFFFFFF))
|
||
else:
|
||
raise ValueError("Непосредственное значение слишком велико")
|
||
elif size == 32:
|
||
if -128 <= imm <= 127:
|
||
rex = 0x40
|
||
if reg >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
if rex != 0x40:
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(0x83)
|
||
modrm = (0xC0 if is_add else 0xE8) | (reg & 7)
|
||
code.append(modrm)
|
||
code.append(imm & 0xFF)
|
||
elif -0x80000000 <= imm <= 0x7FFFFFFF:
|
||
rex = 0x40
|
||
if reg >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
if rex != 0x40:
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(0x81)
|
||
modrm = (0xC0 if is_add else 0xE8) | (reg & 7)
|
||
code.append(modrm)
|
||
code.extend(struct.pack('<I', imm & 0xFFFFFFFF))
|
||
else:
|
||
raise ValueError("32-битное значение вне диапазона")
|
||
elif size == 16:
|
||
if -128 <= imm <= 127:
|
||
code.append(0x66)
|
||
rex = 0x40
|
||
if reg >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
if rex != 0x40:
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(0x83)
|
||
modrm = (0xC0 if is_add else 0xE8) | (reg & 7)
|
||
code.append(modrm)
|
||
code.append(imm & 0xFF)
|
||
elif 0 <= imm <= 0xFFFF:
|
||
code.append(0x66)
|
||
rex = 0x40
|
||
if reg >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
if rex != 0x40:
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(0x81)
|
||
modrm = (0xC0 if is_add else 0xE8) | (reg & 7)
|
||
code.append(modrm)
|
||
code.extend(struct.pack('<H', imm & 0xFFFF))
|
||
else:
|
||
raise ValueError("16-битное значение вне диапазона")
|
||
elif size == 8:
|
||
if not (0 <= imm <= 255):
|
||
raise ValueError("8-битное значение вне диапазона")
|
||
if reg_info.get("high8"):
|
||
if reg < 4:
|
||
code.append(0x80)
|
||
modrm = (0xC0 if is_add else 0xE8) | reg
|
||
code.append(modrm)
|
||
code.append(imm & 0xFF)
|
||
else:
|
||
raise ValueError("Старшие байты только для первых 4 регистров")
|
||
else:
|
||
if reg < 4:
|
||
code.append(0x80)
|
||
modrm = (0xC0 if is_add else 0xE8) | reg
|
||
code.append(modrm)
|
||
code.append(imm & 0xFF)
|
||
else:
|
||
rex = 0x40
|
||
if reg >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(0x80)
|
||
modrm = (0xC0 if is_add else 0xE8) | (reg & 7)
|
||
code.append(modrm)
|
||
code.append(imm & 0xFF)
|
||
else:
|
||
raise ValueError("Неподдерживаемый размер регистра")
|
||
|
||
elif itype == "xor_self":
|
||
if len(operands) != 1:
|
||
raise ValueError(error_invalid_operand_count(mnemonic, 1, len(operands)))
|
||
reg_info = get_reg_info(operands[0])
|
||
if reg_info is None:
|
||
raise ValueError(error_invalid_register("регистра", operands[0], mnemonic))
|
||
reg = reg_info["index"]
|
||
size = reg_info["size"]
|
||
|
||
if size == 64:
|
||
rex = 0x48
|
||
if reg >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(0x31)
|
||
elif size == 32:
|
||
rex = 0x40
|
||
if reg >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
if rex != 0x40:
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(0x31)
|
||
elif size == 16:
|
||
code.append(0x66)
|
||
rex = 0x40
|
||
if reg >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
if rex != 0x40:
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(0x31)
|
||
elif size == 8:
|
||
if reg_info.get("high8"):
|
||
code.append(0x30)
|
||
else:
|
||
rex = 0x40
|
||
if reg >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
if rex != 0x40:
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(0x30)
|
||
else:
|
||
raise ValueError("Неподдерживаемый размер регистра")
|
||
modrm = 0xC0 | ((reg & 7) << 3) | (reg & 7)
|
||
code.append(modrm)
|
||
|
||
elif itype in ("in_imm", "out_imm"):
|
||
if len(operands) != 1:
|
||
raise ValueError(error_invalid_operand_count(mnemonic, 1, len(operands)))
|
||
imm = parse_operand(operands[0])
|
||
if not (0 <= imm <= 255):
|
||
raise ValueError("Порт должен быть 0–255")
|
||
code.append(instr["code"][0])
|
||
code.append(imm & 0xFF)
|
||
|
||
elif itype == "short_jmp":
|
||
if len(operands) != 1:
|
||
raise ValueError(error_invalid_operand_count(mnemonic, 1, len(operands)))
|
||
target = parse_operand(operands[0])
|
||
current_addr = vaddr_text + position[".text"]
|
||
offset = target - (current_addr + 2)
|
||
if offset < -128 or offset > 127:
|
||
raise ValueError("Цель слишком далеко для короткого перехода: " + str(offset))
|
||
code.append(0xEB)
|
||
code.append(offset & 0xFF)
|
||
|
||
elif itype == "short_jcc":
|
||
if len(operands) != 1:
|
||
raise ValueError(error_invalid_operand_count(mnemonic, 1, len(operands)))
|
||
code.extend(instr["code"])
|
||
target = parse_operand(operands[0])
|
||
current_addr = vaddr_text + position[".text"]
|
||
offset = target - (current_addr + 2)
|
||
if offset < -128 or offset > 127:
|
||
raise ValueError("Цель слишком далеко для короткого условного перехода: " + str(offset))
|
||
code.append(offset & 0xFF)
|
||
|
||
|
||
# ГРУППА ИНСТРУКЦИЙ С ПОДДЕРЖКОЙ СЛОЖНОЙ АДРЕСАЦИИ
|
||
|
||
elif itype in ("mov_mem8_reg8", "store_reg8_to_reg64"): # [МОЖНО ВНЕДРИТЬ СЛОЖНУЮ АДРЕСАЦИЮ]
|
||
if len(operands) != 2:
|
||
raise ValueError(error_invalid_operand_count(mnemonic, 2, len(operands)))
|
||
addr_op = operands[0]
|
||
src_info = get_reg_info(operands[1])
|
||
if not (addr_op.startswith('[') and addr_op.endswith(']')):
|
||
raise ValueError(error_invalid_address_operand(addr_op))
|
||
base_name = addr_op[1:-1]
|
||
base_info = get_reg_info(base_name)
|
||
if base_info is None:
|
||
raise ValueError(error_invalid_register("адресного регистра", base_name, mnemonic))
|
||
if src_info is None:
|
||
raise ValueError(error_invalid_register("источника", operands[1], mnemonic))
|
||
if base_info["size"] != 64:
|
||
raise ValueError("Адресный регистр должен быть 64-битным")
|
||
if src_info["size"] != 8:
|
||
raise ValueError("Источник должен быть 8-битным")
|
||
|
||
base = base_info["index"]
|
||
src = src_info["index"]
|
||
|
||
if src_info.get("high8"):
|
||
if src >= 4:
|
||
raise ValueError("Старшие байты только для первых 4 регистров")
|
||
code.append(0x88)
|
||
modrm = 0x00 | (src << 3) | base
|
||
code.append(modrm)
|
||
else:
|
||
rex = 0x40
|
||
if src >= 8:
|
||
rex |= 0x04
|
||
if base >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
if rex != 0x40:
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(0x88)
|
||
modrm = 0x00 | ((src & 7) << 3) | (base & 7)
|
||
code.append(modrm)
|
||
|
||
elif itype in ("mov_reg_mem", "mov_mem_reg", "xchg_mem_reg"): # [МОЖНО ВНЕДРИТЬ СЛОЖНУЮ АДРЕСАЦИЮ]
|
||
if len(operands) != 2:
|
||
raise ValueError(error_invalid_operand_count(mnemonic, 2, len(operands)))
|
||
if itype in ("mov_reg_mem", "xchg_mem_reg"):
|
||
dst_info = get_reg_info(operands[0])
|
||
src_op = operands[1]
|
||
is_load = True
|
||
else:
|
||
dst_op = operands[0]
|
||
src_info = get_reg_info(operands[1])
|
||
is_load = False
|
||
|
||
if is_load:
|
||
if not (src_op.startswith('[') and src_op.endswith(']')):
|
||
raise ValueError(error_invalid_address_operand(src_op))
|
||
base_name = src_op[1:-1]
|
||
base_info = get_reg_info(base_name)
|
||
if base_info is None:
|
||
raise ValueError(error_invalid_register("базового адреса", base_name, mnemonic))
|
||
if dst_info is None:
|
||
raise ValueError(error_invalid_register("назначения", operands[0], mnemonic))
|
||
if base_info["size"] != 64:
|
||
raise ValueError("Адресный регистр должен быть 64-битным")
|
||
dst = dst_info["index"]
|
||
base = base_info["index"]
|
||
size = dst_info["size"]
|
||
else:
|
||
if not (dst_op.startswith('[') and dst_op.endswith(']')):
|
||
raise ValueError(error_invalid_address_operand(dst_op))
|
||
base_name = dst_op[1:-1]
|
||
base_info = get_reg_info(base_name)
|
||
if base_info is None:
|
||
raise ValueError(error_invalid_register("адресного регистра", base_name, mnemonic))
|
||
if src_info is None:
|
||
raise ValueError(error_invalid_register("источника", operands[1], mnemonic))
|
||
if base_info["size"] != 64:
|
||
raise ValueError("Адресный регистр должен быть 64-битным")
|
||
src = src_info["index"]
|
||
base = base_info["index"]
|
||
size = src_info["size"]
|
||
|
||
op_map = {"mov_reg_mem": (0x8B, True), "mov_mem_reg": (0x89, False), "xchg_mem_reg": (0x87, False)}
|
||
op, is_load_op = op_map[itype]
|
||
|
||
if size == 64:
|
||
rex = 0x48
|
||
if base >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
if (is_load and dst >= 8) or (not is_load and src >= 8):
|
||
rex |= 0x04
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(op)
|
||
elif size == 32:
|
||
rex = 0x40
|
||
if base >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
if (is_load and dst >= 8) or (not is_load and src >= 8):
|
||
rex |= 0x04
|
||
if rex != 0x40:
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(op)
|
||
elif size == 16:
|
||
code.append(0x66)
|
||
rex = 0x40
|
||
if base >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
if (is_load and dst >= 8) or (not is_load and src >= 8):
|
||
rex |= 0x04
|
||
if rex != 0x40:
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(op)
|
||
elif size == 8:
|
||
if is_load:
|
||
raise ValueError("Загрузка 8-битного регистра из памяти не поддерживается")
|
||
else:
|
||
if src_info.get("high8"):
|
||
if src >= 4:
|
||
raise ValueError("Старшие байты только для первых 4 регистров")
|
||
code.append(0x88)
|
||
modrm = 0x00 | (src << 3) | base
|
||
code.append(modrm)
|
||
return bytes(code)
|
||
else:
|
||
rex = 0x40
|
||
if src >= 8:
|
||
rex |= 0x04
|
||
if base >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
if rex != 0x40:
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(0x88)
|
||
modrm = 0x00 | ((src & 7) << 3) | (base & 7)
|
||
code.append(modrm)
|
||
return bytes(code)
|
||
else:
|
||
raise ValueError("Неподдерживаемый размер регистра")
|
||
|
||
modrm = 0x00 | (((dst if is_load else src) & 7) << 3) | (base & 7)
|
||
code.append(modrm)
|
||
|
||
elif itype in ("push_mem", "pop_mem"): # [МОЖНО ВНЕДРИТЬ СЛОЖНУЮ АДРЕСАЦИЮ]
|
||
if len(operands) != 1:
|
||
raise ValueError(error_invalid_operand_count(mnemonic, 1, len(operands)))
|
||
addr_op = operands[0]
|
||
if not (addr_op.startswith('[') and addr_op.endswith(']')):
|
||
raise ValueError(error_invalid_address_operand(addr_op))
|
||
base_name = addr_op[1:-1]
|
||
base_info = get_reg_info(base_name)
|
||
if base_info is None:
|
||
raise ValueError(error_invalid_register("адресного регистра", base_name, mnemonic))
|
||
if base_info["size"] != 64:
|
||
raise ValueError("Адресный регистр должен быть 64-битным")
|
||
base = base_info["index"]
|
||
|
||
rex = 0x40
|
||
if base >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
op = 0xFF if itype == "push_mem" else 0x8F
|
||
subop = 6 if itype == "push_mem" else 0
|
||
|
||
if base == 4 or base == 12: # rsp/r12
|
||
if rex != 0x40:
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(op)
|
||
code.append(0x24)
|
||
code.append(0x24)
|
||
elif base == 5 or base == 13: # rbp/r13
|
||
if rex != 0x40:
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(op)
|
||
code.append(0x40 | (subop << 3) | (base & 7))
|
||
code.append(0x00)
|
||
else:
|
||
if rex != 0x40:
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(op)
|
||
modrm = (subop << 3) | (base & 7)
|
||
code.append(modrm)
|
||
|
||
elif itype == "mov_reg8_mem": # [МОЖНО ВНЕДРИТЬ СЛОЖНУЮ АДРЕСАЦИЮ]
|
||
if len(operands) != 2:
|
||
raise ValueError(error_invalid_operand_count(mnemonic, 2, len(operands)))
|
||
dst_info = get_reg_info(operands[0])
|
||
src_op = operands[1]
|
||
|
||
if not (src_op.startswith('[') and src_op.endswith(']')):
|
||
raise ValueError(error_invalid_address_operand(src_op))
|
||
|
||
base_name = src_op[1:-1]
|
||
base_info = get_reg_info(base_name)
|
||
if base_info is None:
|
||
raise ValueError(error_invalid_register("адресного регистра", base_name, mnemonic))
|
||
if dst_info is None:
|
||
raise ValueError(error_invalid_register("назначения", operands[0], mnemonic))
|
||
if base_info["size"] != 64:
|
||
raise ValueError("Адресный регистр должен быть 64-битным")
|
||
if dst_info["size"] != 8:
|
||
raise ValueError("Назначение должно быть 8-битным")
|
||
|
||
dst = dst_info["index"]
|
||
base = base_info["index"]
|
||
|
||
if dst_info.get("high8"):
|
||
if dst >= 4:
|
||
raise ValueError("Старшие байты только для первых 4 регистров")
|
||
code.append(0x8A)
|
||
modrm = 0x00 | (dst << 3) | base
|
||
code.append(modrm)
|
||
else:
|
||
rex = 0x40
|
||
if dst >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
if base >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
if rex != 0x40:
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(0x8A)
|
||
modrm = 0x00 | ((dst & 7) << 3) | (base & 7)
|
||
code.append(modrm)
|
||
|
||
elif itype == "cmp_mem8_imm": # [МОЖНО ВНЕДРИТЬ СЛОЖНУЮ АДРЕСАЦИЮ]
|
||
if len(operands) != 2:
|
||
raise ValueError(error_invalid_operand_count(mnemonic, 2, len(operands)))
|
||
addr_op = operands[0]
|
||
imm = parse_operand(operands[1])
|
||
|
||
if not (addr_op.startswith('[') and addr_op.endswith(']')):
|
||
raise ValueError(error_invalid_address_operand(addr_op))
|
||
|
||
base_name = addr_op[1:-1]
|
||
base_info = get_reg_info(base_name)
|
||
if base_info is None:
|
||
raise ValueError(error_invalid_register("адресного регистра", base_name, mnemonic))
|
||
if base_info["size"] != 64:
|
||
raise ValueError("Адресный регистр должен быть 64-битным")
|
||
|
||
base = base_info["index"]
|
||
subop = instr["subop"]
|
||
|
||
rex = 0x40
|
||
if base >= 8:
|
||
rex |= 0x01
|
||
if rex != 0x40:
|
||
code.append(rex)
|
||
code.append(0x80)
|
||
modrm = 0x00 | (subop << 3) | (base & 7)
|
||
code.append(modrm)
|
||
code.append(imm & 0xFF)
|
||
|
||
else:
|
||
raise ValueError("Неизвестный тип инструкции: " + itype)
|
||
|
||
#print(f"DEBUG: {mnemonic} -> {[hex(b) for b in code]}")
|
||
return bytes(code)
|
||
|
||
|
||
# === Разбор директив и инструкций ===
|
||
def parse_instruction_or_directive(tokens, line_num, line_text):
|
||
global current_section, entry_point, symbols
|
||
first = tokens[0]
|
||
if first[0] != 'word':
|
||
raise ValueError("Ожидалось слово, получено: " + str(first))
|
||
word = first[1]
|
||
if word.startswith('.'):
|
||
if word == '.текст':
|
||
current_section = ".text"
|
||
elif word == '.данные':
|
||
current_section = ".data"
|
||
elif word == '.глобал':
|
||
if len(tokens) < 2 or tokens[1][0] != 'word':
|
||
raise ValueError(".глобал требует имя метки")
|
||
entry_point = tokens[1][1]
|
||
elif word == '.строка_нуль' or word == '.строка':
|
||
if len(tokens) < 2 or tokens[1][0] != 'string':
|
||
raise ValueError(word + " требует строку в кавычках")
|
||
if current_section != ".data":
|
||
raise ValueError("Строки разрешены только в секции .data")
|
||
s = tokens[1][1]
|
||
bstring = s.encode('utf-8')
|
||
add_null = (word == '.строка_нуль')
|
||
size = len(bstring) + (1 if add_null else 0)
|
||
if pass_num == 1:
|
||
position[".data"] += size
|
||
elif pass_num == 2:
|
||
sections[".data"] += bstring
|
||
if add_null:
|
||
sections[".data"] += b'\x00'
|
||
position[".data"] += size
|
||
elif word == '.константа':
|
||
if len(tokens) < 3 or tokens[1][0] != 'word' or tokens[2][0] != 'word' or tokens[2][1] != '=' or len(tokens) < 4:
|
||
raise ValueError(".константа требует формат: .константа <имя> = <значение>")
|
||
const_name = tokens[1][1]
|
||
const_value = parse_number_token(tokens[3])
|
||
symbols[const_name] = const_value
|
||
elif word == '.байт':
|
||
if len(tokens) < 2:
|
||
raise ValueError(".байт требует хотя бы один байт")
|
||
for i in range(1, len(tokens)):
|
||
tok = tokens[i]
|
||
if tok[0] != 'word':
|
||
raise ValueError(error_unexpected_string_in_byte())
|
||
s = tok[1]
|
||
if s.startswith("0x"):
|
||
try:
|
||
val = int(s, 16)
|
||
except:
|
||
raise ValueError(error_invalid_number_format(s))
|
||
elif s.isdigit():
|
||
try:
|
||
val = int(s)
|
||
except:
|
||
raise ValueError(error_invalid_number_format(s))
|
||
else:
|
||
raise ValueError(error_invalid_number_format(s))
|
||
if val < 0 or val > 255:
|
||
raise ValueError(error_byte_out_of_range(s, val))
|
||
if pass_num == 2:
|
||
sections[current_section].append(val)
|
||
position[current_section] += 1
|
||
return
|
||
else:
|
||
raise ValueError(error_unknown_directive(word))
|
||
return
|
||
|
||
mnemonic = word
|
||
if mnemonic not in INSTRUCTIONS:
|
||
raise ValueError(error_unknown_mnemonic(mnemonic))
|
||
|
||
operands = []
|
||
for tok in tokens[1:]:
|
||
if tok[0] == 'word':
|
||
operands.append(tok[1])
|
||
elif tok[0] == 'comma':
|
||
continue
|
||
else:
|
||
raise ValueError(error_unexpected_token_in_operands(tok))
|
||
|
||
if pass_num == 2:
|
||
instr_info = INSTRUCTIONS[mnemonic]
|
||
itype = instr_info["type"]
|
||
code = encode_instruction(mnemonic, operands, line_num, line_text)
|
||
start_pos = position[current_section]
|
||
|
||
if current_section == ".text":
|
||
start_vaddr = vaddr_text + start_pos
|
||
target_addr = ""
|
||
try:
|
||
if itype in ("jmp", "jcc", "short_jmp", "short_jcc"):
|
||
target = parse_operand(operands[0])
|
||
target_addr = hex(target)
|
||
elif itype == "reg_imm":
|
||
op_str = operands[1]
|
||
if op_str in labels:
|
||
sec = label_sections[op_str]
|
||
addr = labels[op_str] + (vaddr_text if sec == ".text" else vaddr_data)
|
||
target_addr = hex(addr)
|
||
elif op_str in symbols:
|
||
target_addr = hex(symbols[op_str])
|
||
except Exception:
|
||
target_addr = "ошибка"
|
||
|
||
original_cmd = line_text.split(';')[0].strip()
|
||
for i, byte in enumerate(code):
|
||
addr = start_vaddr + i
|
||
byte_hex = "{:02X}".format(byte)
|
||
cmd_to_log = original_cmd if i == 0 else ""
|
||
log_entries.append((hex(addr), byte_hex, target_addr if i == 0 else "", cmd_to_log))
|
||
|
||
sections[current_section] += code
|
||
position[current_section] += len(code)
|
||
else:
|
||
instr_info = INSTRUCTIONS[mnemonic]
|
||
itype = instr_info["type"]
|
||
size_map = {
|
||
"reg_imm" : 10,
|
||
"reg_reg" : 3,
|
||
"test" : 3,
|
||
"call" : 5,
|
||
"jmp" : 5,
|
||
"jcc" : 6,
|
||
"push" : 1,
|
||
"pop" : 1,
|
||
"none" : lambda: len(instr_info["code"]),
|
||
"incdec" : 3,
|
||
"unary" : 3,
|
||
"muldiv" : 3,
|
||
"shift_imm" : 4,
|
||
"rotate_imm" : 4,
|
||
"int" : 2,
|
||
"lea" : 7,
|
||
"movzx" : 4,
|
||
"movsx" : 4,
|
||
"xchg" : 3,
|
||
"loop" : 2,
|
||
"mov_reg8_imm8" : 3,
|
||
"add_reg8_reg8" : 3,
|
||
"mov_mem8_reg8" : 3,
|
||
"store_reg8_to_reg64" : 3,
|
||
|
||
"cmp_reg_imm" : 7, # REX + 0x81 + ModR/M + imm32
|
||
"mov_reg_mem" : 3, # REX + 0x8B + ModR/M
|
||
"mov_mem_reg" : 3, # REX + 0x89 + ModR/M
|
||
"xchg_mem_reg" : 3, # REX + 0x87 + ModR/M
|
||
"mov32_reg_reg" : 3, # REX + 0x89 + ModR/M
|
||
"add32_reg_reg" : 3, # REX + 0x01 + ModR/M
|
||
"sub32_reg_reg" : 3, # REX + 0x29 + ModR/M
|
||
"cmp32_reg_reg" : 3, # REX + 0x39 + ModR/M
|
||
"sub_reg8_reg8" : 3, # REX + 0x28 + ModR/M
|
||
"cmp_reg8_reg8" : 3, # REX + 0x38 + ModR/M
|
||
"add_reg_imm" : 7, # REX + 0x81 + ModR/M + imm32
|
||
"sub_reg_imm" : 7, # REX + 0x81 + ModR/M + imm32
|
||
"xor_self" : 3, # REX + 0x31 + ModR/M
|
||
"push_mem" : 4, # REX + 0xFF + ModR/M (/6) (тестировать корректность байтогенерации (SIB))
|
||
"pop_mem" : 4, # REX + 0x8F + ModR/M (/0) (тестировать корректность байтогенерации (SIB))
|
||
"in_imm" : 2, # 0xE4 + imm8
|
||
"out_imm" : 2, # 0xE6 + imm8
|
||
"short_jmp" : 2, # 0xEB + disp8
|
||
"short_jcc" : 2,
|
||
"mov_reg8_mem" : 3, # REX + 0x8A + ModR/M
|
||
"cmp_mem8_imm" : 4, # REX + 0x80 + ModR/M + imm8
|
||
}
|
||
if itype in size_map:
|
||
sz = size_map[itype]
|
||
position[current_section] += sz() if callable(sz) else sz
|
||
else:
|
||
raise ValueError("Неподдерживаемый тип инструкции при подсчёте размера: " + itype)
|
||
|
||
def parse_tokens(tokens, line_num, line_text):
|
||
if not tokens:
|
||
return
|
||
if len(tokens) >= 2 and tokens[0][0] == 'word' and tokens[1][0] == 'colon':
|
||
label = tokens[0][1]
|
||
labels[label] = position[current_section]
|
||
label_sections[label] = current_section
|
||
rest = tokens[2:]
|
||
if rest:
|
||
parse_instruction_or_directive(rest, line_num, line_text)
|
||
return
|
||
parse_instruction_or_directive(tokens, line_num, line_text)
|
||
|
||
def parse(source):
|
||
global pass_num, text_size, data_size, comment_size
|
||
global offset_text, offset_data, offset_comment, shstrtab_offset, shdr_offset
|
||
global vaddr_text, vaddr_data
|
||
global sections, position, log_entries
|
||
|
||
log_entries = []
|
||
lines = source.split('\n')
|
||
|
||
# ПРОХОД 1
|
||
pass_num = 1
|
||
position[".text"] = 0
|
||
position[".data"] = 0
|
||
labels.clear()
|
||
label_sections.clear()
|
||
symbols.clear()
|
||
|
||
for line_num, line in enumerate(lines, start=1):
|
||
original_line = line.rstrip()
|
||
try:
|
||
tokens = tokenize_line(line)
|
||
parse_tokens(tokens, line_num, original_line)
|
||
except Exception as e:
|
||
error_full = make_error_msg(line_num, original_line, str(e))
|
||
print(error_full, file=sys.stderr)
|
||
sys.exit(1)
|
||
|
||
text_size_pass1 = position[".text"]
|
||
data_size_pass1 = position[".data"]
|
||
print("ПРОХОД 1: text_size=" + str(text_size_pass1) + " bytes, data_size=" + str(data_size_pass1) + " bytes")
|
||
|
||
# РАЗМЕЩЕНИЕ (как в kvs_8)
|
||
elf_header_size = 64
|
||
ph_size = 56
|
||
ph_num = 3
|
||
ph_table_size = ph_num * ph_size
|
||
|
||
offset_text = align_up(elf_header_size + ph_table_size, PAGE_SIZE)
|
||
offset_data = align_up(offset_text + text_size_pass1, PAGE_SIZE)
|
||
vaddr_text = text_vaddr_base
|
||
vaddr_data = align_up(vaddr_text + text_size_pass1, PAGE_SIZE)
|
||
|
||
comment_content = "Сборщик КВС".encode('utf-8') + b'\x00'
|
||
comment_size = len(comment_content)
|
||
offset_comment = align_up(offset_data + data_size_pass1, 1)
|
||
|
||
shstrtab_content = b"\x00.text\x00.data\x00.comment\x00.shstrtab\x00"
|
||
shstrtab_size = len(shstrtab_content)
|
||
shstrtab_offset = align_up(offset_comment + comment_size, 8)
|
||
shdr_size = 64
|
||
shdr_num = 5
|
||
shdr_offset = align_up(shstrtab_offset + shstrtab_size, 16)
|
||
|
||
print("РАЗМЕЩЕНИЕ: .text at offset=" + hex(offset_text) + ", .data at offset=" + hex(offset_data))
|
||
print("ВИРТУАЛЬНЫЕ АДРЕСА: .text at " + hex(vaddr_text) + ", .data at " + hex(vaddr_data))
|
||
|
||
sections[".comment"] = comment_content
|
||
|
||
# ПРОХОД 2
|
||
pass_num = 2
|
||
position[".text"] = 0
|
||
position[".data"] = 0
|
||
sections[".text"] = bytearray()
|
||
sections[".data"] = bytearray()
|
||
|
||
for line_num, line in enumerate(lines, start=1):
|
||
original_line = line.rstrip()
|
||
try:
|
||
tokens = tokenize_line(line)
|
||
parse_tokens(tokens, line_num, original_line)
|
||
except Exception as e:
|
||
error_full = make_error_msg(line_num, original_line, str(e))
|
||
print(error_full, file=sys.stderr)
|
||
sys.exit(1)
|
||
|
||
text_size_pass2 = len(sections[".text"])
|
||
data_size_pass2 = len(sections[".data"])
|
||
print("ПРОХОД 2: text_size=" + str(text_size_pass2) + " bytes, data_size=" + str(data_size_pass2) + " bytes")
|
||
|
||
if text_size_pass1 != text_size_pass2:
|
||
print("ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Размер .text изменился: " + str(text_size_pass1) + " -> " + str(text_size_pass2))
|
||
if data_size_pass1 != data_size_pass2:
|
||
print("ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Размер .data изменился: " + str(data_size_pass1) + " -> " + str(data_size_pass2))
|
||
|
||
text_size = text_size_pass2
|
||
data_size = data_size_pass2
|
||
|
||
def create_elf(filename):
|
||
global sections, entry_point, labels, vaddr_text, vaddr_data
|
||
global offset_text, offset_data, offset_comment, shstrtab_offset, shdr_offset
|
||
|
||
text = sections[".text"]
|
||
data = sections[".data"]
|
||
comment = sections[".comment"]
|
||
|
||
actual_text_size = len(text)
|
||
actual_data_size = len(data)
|
||
expected_vaddr_data = align_up(vaddr_text + actual_text_size, PAGE_SIZE)
|
||
if vaddr_data != expected_vaddr_data:
|
||
print("КОРРЕКЦИЯ: vaddr_data исправлен с " + hex(vaddr_data) + " на " + hex(expected_vaddr_data))
|
||
vaddr_data = expected_vaddr_data
|
||
|
||
print("ФАКТИЧЕСКИЕ РАЗМЕРЫ: .text=" + str(actual_text_size) + ", .data=" + str(actual_data_size))
|
||
print("КОНЕЧНЫЕ АДРЕСА: .text ends at " + hex(vaddr_text + actual_text_size) + ", .data starts at " + hex(vaddr_data))
|
||
|
||
entry_addr = vaddr_text + labels.get(entry_point, 0)
|
||
|
||
shstrtab_content = b"\x00.text\x00.data\x00.comment\x00.shstrtab\x00"
|
||
shstrtab_size = len(shstrtab_content)
|
||
|
||
elf_header_size = 64
|
||
ph_size = 56
|
||
ph_num = 3
|
||
shdr_size = 64
|
||
shdr_num = 5
|
||
|
||
file_size = shdr_offset + shdr_num * shdr_size
|
||
elf_data = bytearray(file_size)
|
||
|
||
# ELF header
|
||
e_ident = b"\x7fELF\x02\x01\x01\x00" + b"\x00" * 8
|
||
elf_header = struct.pack(
|
||
'<16sHHIQQQIHHHHHH',
|
||
e_ident,
|
||
2,
|
||
0x3e,
|
||
1,
|
||
entry_addr,
|
||
elf_header_size,
|
||
shdr_offset,
|
||
0,
|
||
elf_header_size,
|
||
ph_size,
|
||
ph_num,
|
||
shdr_size,
|
||
shdr_num,
|
||
4
|
||
)
|
||
elf_data[0:64] = elf_header
|
||
|
||
def phdr(p_type, p_flags, p_offset, p_vaddr, p_filesz, p_memsz):
|
||
return struct.pack('<IIQQQQQQ',
|
||
p_type, p_flags,
|
||
p_offset, p_vaddr, p_vaddr,
|
||
p_filesz, p_memsz,
|
||
PAGE_SIZE
|
||
)
|
||
|
||
ph0 = phdr(1, 4, 0, elf_base_vaddr, elf_header_size + ph_num * ph_size, PAGE_SIZE)
|
||
ph1 = phdr(1, 5, offset_text, vaddr_text, len(text), align_up(len(text), PAGE_SIZE))
|
||
ph2 = phdr(1, 6, offset_data, vaddr_data, len(data), align_up(len(data), PAGE_SIZE))
|
||
|
||
phdrs = ph0 + ph1 + ph2
|
||
elf_data[elf_header_size : elf_header_size + len(phdrs)] = phdrs
|
||
|
||
elf_data[offset_text : offset_text + len(text)] = text
|
||
elf_data[offset_data : offset_data + len(data)] = data
|
||
elf_data[offset_comment : offset_comment + len(comment)] = comment
|
||
elf_data[shstrtab_offset : shstrtab_offset + shstrtab_size] = shstrtab_content
|
||
|
||
def shdr(name_idx, sh_type, flags, addr, offset, size, addralign=1):
|
||
return struct.pack('<IIQQQQIIQQ',
|
||
name_idx, sh_type, flags, addr, offset, size,
|
||
0, 0, addralign, 0
|
||
)
|
||
|
||
sh0 = shdr(0, 0, 0, 0, 0, 0)
|
||
sh1 = shdr(1, 1, 6, vaddr_text, offset_text, len(text), 16)
|
||
sh2 = shdr(7, 1, 3, vaddr_data, offset_data, len(data), 8)
|
||
sh3 = shdr(13, 1, 0, 0, offset_comment, len(comment), 1)
|
||
sh4 = shdr(22, 3, 0, 0, shstrtab_offset, shstrtab_size, 1)
|
||
|
||
shdrs = sh0 + sh1 + sh2 + sh3 + sh4
|
||
elf_data[shdr_offset : shdr_offset + len(shdrs)] = shdrs
|
||
|
||
f_out = open(filename, "wb")
|
||
f_out.write(elf_data)
|
||
f_out.close()
|
||
|
||
os.chmod(filename, 0o755)
|
||
|
||
|
||
# == РЕАЛИЗАЦИЯ СЛОЖНОЙ АДРЕСАЦИИ ==
|
||
|
||
"""
|
||
-раскрутить сложную адресацию в несколько простых инструкций
|
||
-создать промежуточный файл ,где вся сложная адресация превращена в простые инструкции
|
||
-делать сборку из промежуточного файла
|
||
|
||
|
||
Преимущества подхода с промежуточным файлом:
|
||
-Разделение ответственности - парсинг и кодогенерация разделены
|
||
-Простота отладки - можно посмотреть промежуточный код
|
||
-Меньше багов - не нужно усложнять основной ассемблер
|
||
-Гибкость - можно легко добавлять новые паттерны трансформации
|
||
-Совместимость - не ломает существующий рабочий код
|
||
|
||
Конкретная архитектура:
|
||
-Парсинг исходника → токены и AST
|
||
-Трансформация → замена сложных конструкций простыми
|
||
-Генерация промежуточного файла (.квс.промежуточный)
|
||
-Ассемблирование промежуточного файла → машинный код
|
||
-Генерация ELF
|
||
"""
|
||
|
||
|
||
# === Главная функция ===
|
||
if __name__ == "__main__":
|
||
if len(sys.argv) != 2:
|
||
print("Использование: python kvs_9_8.py <файл.квс>")
|
||
sys.exit(1)
|
||
|
||
source_file = sys.argv[1]
|
||
source_filename = source_file
|
||
if not source_file.endswith('.квс'):
|
||
print("Ошибка: файл должен иметь расширение .квс")
|
||
sys.exit(1)
|
||
|
||
# Читаем исходник напрямую
|
||
try:
|
||
with open(source_file, encoding="utf-8") as f:
|
||
source_text = f.read()
|
||
except FileNotFoundError:
|
||
print("Ошибка: файл '" + source_file + "' не найден.")
|
||
sys.exit(1)
|
||
except UnicodeDecodeError as e:
|
||
print("Ошибка кодировки в файле '" + source_file + "': " + str(e))
|
||
sys.exit(1)
|
||
|
||
try:
|
||
parse(source_text)
|
||
elf_file = source_file[:-4] + ".elf"
|
||
create_elf(elf_file)
|
||
|
||
log_file = source_file[:-4] + ".log.csv"
|
||
with open(log_file, "w", encoding="utf-8") as f_log:
|
||
f_log.write("адрес;байт;целевой_адрес;исходная_команда\n")
|
||
for addr, byte, target, cmd in log_entries:
|
||
if cmd and ('"' in cmd or ';' in cmd):
|
||
cmd = '"' + cmd.replace('"', '""') + '"'
|
||
f_log.write(f"{addr};{byte};{target};{cmd}\n")
|
||
print("Лог создан:", log_file)
|
||
|
||
print("ELF-файл создан:", elf_file)
|
||
print("Запустить: ./" + elf_file)
|
||
except SystemExit:
|
||
raise
|
||
except Exception as e:
|
||
print("Внутренняя ошибка ассемблера: " + str(e), file=sys.stderr)
|
||
sys.exit(1) |