Atividade 2

Nessa atividade, você vai fazer um codificador de instruções do processador RISC-V

Regras gerais

Essa atividade é individual e você não pode olhar nem compartilhar código com outros colegas
Você pode conversar com outros colegas sobre a atividade, mas não pode compartilhar código
Seu código deve ser desenvolvido individualmente
Entregue no Google Classrom e você deve entregar apenas um arquivo de código
Coloque um comentário no início do seu código contendo seu RA e nome completo.

Todas as instruções do RISC-V têm uma codificação em binário

Conforme visto na aula sobre Codificação de Instruções, cada instrução tem sua forma de ser codificada para que o processador saiba identifica-las unicamente. Sua tarefa nessa atividade é fazer um codificador de instruções onde o usuário poderá digitar uma instrução em assembly e você deverá imprimir o código em hexadecimal correspondente à instrução codificada.

Você pode utilizar uma linguagem de sua preferência entre Python ou C que vocês já aprenderam em disciplinas anteriores e deve entregar seu código em um único arquivo que será compilado ou executado conforme o caso.

Seu programa deve ler uma instrução em assembly e imprimir o código hexadecimal correspondente. Por exemplo, se o usuário digitar o código addi t0, zero, 4, você deve imprimir o código 0x00400293. Note que o número tem 32 bits e, por isso, 8 dígitos hexadecimais (incluindo os zeros necessários à esquerda). Todas as letras em hexadecimal devem estar em maiúsculas. Repita o processo de leitura de instrução e escrita do assembly até que uma linha em branco seja digitada.

Como guia de codificação, utilize os slides da aula e a Especificação das Instruções (em epsecial o capítulo 24) que está na bibliografia da disciplina.

Como referência para as instruções de salto, suponha que a instrução que está sendo convertida esteja na posição 1000 de memória sempre. Assim, você pode calcular o deslocamento de salto como sendo a diferença entre o endereço da instrução de destino e 1000. Por exemplo, se a instrução de salto for para o endereço 1024, o deslocamento será 24.

Você pode aceitar apenas instruções escritas em letras minúsculas e a forma mais legível do nome dos registradores (s, t, a, zero, ... ao invés de x0, x1, ...). Utilize a sintaxe do simulador atual e dos exemplos de código recente em caso de dúvidas.

Você pode considerar que todos os imediatos para toda e qualquer instrução estão em decimal.

Você deve emitir uma mensagem de erro caso não seja uma das instruções suportadas ou se a sintaxe estiver incorreta.

Instruções a codificar

Seu programa deve ser capaz de codificar, ao menos, as instruções/pseudoinstruções abaixo:

addi
slli
xor
call
ret
beq
lw
sw
mul
lui

Sua nota será dada pela quantidade de instruções corretas que você for capaz de fazer dentre as indicadas acima.

Bônus

Se você implementar a pseudoinstrução li com suporte a imediato de até 32 bits podendo gerar uma ou duas instruções em hexadecimal, você ganhará um bônus de 2 pontos extras nessa atividade (isso mesmo, a atividade pode valer até 12 pontos no total!).

Dicas

Ambos os simuladores que trabalhamos até agora tem a opção de mostrar a instrução codificada. Para o simulador atual, basta escolher a opção Views > Assembly.
Não deixe de conferir o código hexadecimal gerado pelo simulador para comparar com o seu.