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