Classe Programa X55206

Això és el test de la classe Programa, que correspon a la pràctica Simulació d’un SO. Aquesta classe implementa un intèrpret de programa escrit en un llenguatge assemblador senzill. Aquesta classe contindrà un programa en aquest llenguatge, i a més, l’executarà instrucció a instrucció. Com veureu, us donem els fitxers programa.hpp i programa.cpp que contenen, respectivament, l’especificació de la classe i la implementació d’algunes dels mètodes. En aquesta part haureu d’implementar els mètodes que manquen.

Per a entendre la part que us falta implementar, caldrà que entengueu el joc d’instruccions del programa i també l’estructura interna d’un programa. Molts d’aquests conceptes ja els haureu vist en assignatures d’estructura de computadors.

En primer lloc, un programa tindrà un comptador de programa (PC) que indicarà la línia de codi que cal executar del programa. En un programa, cada línia té implícit un número de línia, que comença amb el 10 i avança de 10 en 10. Per exemple:

10: DISPBUIT 50
20: LLEGEIX x 
30: EMPILA x 
40: GOTO 10 
50: PILABUIDA 90 
60: DESEMPILA x 
70: ESCRIU x 
80: GOTO 50 
90: NOFARES 

La primera línia sempre és la 10. Diem que els números de línia són implícits perquè quan instanciem un programa, no els posem de manera explícita. Per exemple, el programa anterior estaria escrit de la següent manera:

DISPBUIT 50
LLEGEIX x 
EMPILA x 
GOTO 10 
PILABUIDA 90 
DESEMPILA x 
ESCRIU x 
GOTO 50 
NOFARES 

però com que es tracta d’un llenguagte que no té la declaració ni de funcions ni de subrutines, és bastant fàcil deduir el número de cada línia.

Per altra banda, un programa també té un identificador (_id), una prioritat (_prioritat) i un identificador del processador a què pertany (_proc) (això no cal que ho tingueu en compte fins que feu la versió final de la pràctica).

Internament, té dos registres: un registre d’estatus (STATUS) que té l’estatus en què ha acabat la darrera instrucció que s’ha executat, i també un estatus de la darrera comparació (COMPARACIO), que indica l’estatus de la darrera instrucció de comparació.

El registre STATUS pot tenir els següents valors:

• -1 Pila plena.

• -2 Divisió per zero.

• -3 Desempilar pila buida.

• -5 Adreça fora de rang

• -8 Error lectura dispositiu.

• -9 Error escriptura dispositiu.

• -10 Programa acabat.

El registre COMPARACIO pot tenir els següents valors:

• 0: neutre.

• 1: més gran.

• 2: més petit.

• 3: igual.

A més, també té una pila interna (pila), que té una capacitat màxima definida a la variable CAPACITAT = 100, una memòria (un objecte de tipus memoriaBST) i un dispositiu (un objecte de tipus Dispositiu).

El joc d’instruccions possibles és aquest:

• Operacions aritmètiques.

  	SUMA 		op1 op2
  	RESTA 		op1 op2
  	MULT		op1 op2
  	DIV			op1 op2
  	
  	op1 i op2 poden ser:
  	(1) enters
  	(2) noms de variables
  	 
  	el resultat de l'operació s'empila a la pila del programa.
  	 
  	errors: 
  	-1 pila plena
  	-2 divisió per zero

• Operacions sobre pila.

  	EMPILA 		op
  	op pot ser un enter o un nom de variable. 
  	empila op a la pila del programa.
  	
  	errors: 
  	-1 pila plena
  	
  	DESEMPILA	op
  	op és un nom de variable. 
  	desempila el valor de la pila del programa
  	i el posa a op.
  	 
  	errors:
  	-3 pila buida

• Operacions sobre dispositiu.

  	LLEGEIX		op
  	op és un nom de variable. 
  	posa el valor contingut del dispositiu a la variable de memòria op.
  	
  	errors:
  	-8 dispositiu buit
  	
  	ESCRIU		op
  	op pot ser un enter o una variable. posa el valor d'op al dispositiu.
  	
  	errors:
  	-9 dispositiu ple

• Operació d’assignació.

  	MOU			op1 op2
  	op1 és una variable de memòria. 
  	op2 pot ser una variable de memòria	o un enter.
  	 
  	assigna a op1 el valor d'op2

• Operacions de salt.

  	GOTO		op
  	op és un enter múltiple de 10 que indica una línia
  	del programa. 
  	
  	fa un salt incondicional a op.
  	
  	errors:
  	-5 op és una línia que no existeix
  
  	MESGRAN		op
  	MESPETIT	op
  	IGUAL		op
  	PILABUIDA	op
  	DISPBUIT	op
  
  	op és un enter múltiple de 10 que indica una línia
  	del programa. fa un salt condicionat a op:
  	si el flag de comparació és més petit, més gran, igual,
  	o la pila del programa és buida, o el dispositiu és buit.
  	
  	errors:
  	-5 op és una línia que no existeix

• Operació de comparació.

  	CMP			op1 op2
  
  	op1 i op2 poden ser enters o variables de memòria.
  	compara els valors continguts a op1 i op2 i posa el flag
  	de comparació a:
  	
  	1: op1 > op2
  	2: op1 < op2
  	3: op1 = op2

• Operacions d’increment.

  	INCREMENTA 	op
  	DECREMENTA 	op
  
  	op és una variable de memòria. 
  	incrementa o decrementa en una 	unitat el valor 
  	de la variable de memòria op.

• NOFARES. Aquesta operació no fa literalment res (llevat d’incrementar PC).

Tingueu en compte que cada vegada que executem una instrucció es pot modificar el comptador de programa (PC), l’estatus (STATUS) i l’indicador de comparació (COMPARACIO)

Fixeu-vos que l’enunciat d’aquest exercici ja ofereix uns fitxers que haureu d’utilitzar per a compilar: Makefile, program.cpp, apart de les versions *.old dels altres fitxers que heu d’acabar d’implementar. A més, per a fer aquesta part haureu de penjar també les implementacions de les classes Dispositiu i memoriaBST, a més del fitxer BST.cpp que heu fet en els passos anteriors.

Quan pugeu la vostra solució al jutge, només cal que pugeu un tar construït així:

tar cf solution.tar memoriaBST.cpp memoriaBST.hpp BST.cpp 
dispositiu.cpp dispositiu.hpp programa.cpp programa.hpp