PyNeumann

Un simulatore che interpreta le istruzioni della macchina di Von Neumann

Requirements

(optional) colorama pip install colorama

Utilizzo dello script

Di seguito elencati ci sono le informazioni principali da sapere per iniziare ad usare il simulatore, per altri dettagli guarda la sezione Funzionamento del codice

• il file start.py è lo script che va eseguito per leggere le istruzioni

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• il file config.py contiene delle variabili modificabili dall'utente
• • colors se False disattiva i colori (usalo se il tuo terminale non è compatibile)
• • startLine definisce il valore da prendere come prima linea (usa 1 se il tuo editor di testo conta le linee a partire da 1)

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• il file main.code è il file default da cui vengono lette le istruzioni
• • si può scegliere un file diverso cambiando il valore di config.fileName
• • se config.fileName non ha un valore l'interprete chiederà quale file si vuole eseguire (con l'opzione di scrivere le istruzioni in "live")

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• il file input.txt può essere riempito con un valore per riga
• • la prima riga corrisponde al primo READ; la seconda rica al secondo READ e così via
• il file output.txt conterrà il log di ciò che ha fatto lo script
• • ATTENZIONE: il file output.txt viene resettato ad ogni avvio dello scripts
• • il valore minimalOutput se vero, salva sul file solo il valore finale dell'accumulatore

Le istruzioni

I/O

• READ x: legge dal nastro di input (opzionale: string x comunica all'utente cosa dovrebbe inserire)
• WRITE: scrive sul nastro di output

Memoria

• LOAD x: Il contenuto della cella x viene trasferito all'accumulatore
• STORE x: Il contenuto dell'accumulatore viene trasferito alla cella x
• LOAD@ x: Viene trasferito all'accumulatore il contenuto della cella il cui indirizzo è contenuto nella cella x
• STORE@ x: Viene immagazzinato in memoria il contenuto della dell'accumulatore all'indirizzo contenuto nella cella x

Aritmetica

• Il risultato delle operazioni viene immagazzinato nell'accumulatore
• ADD x: Addizione tra accumulatore e contenuto della cella x
• SUB x: Sottrazione tra accumulatore e contenuto della cella x
• MULT x: moltiplicazione tra accumulatore e contenuto della cella x
• DIV x: divisione intera tra accumulatore e contenuto della cella x
• ADD= n: viene sommato il valore n all'accumulatore
• SUB= n: viene sottratto il valore n all'accumulatore
• MULT= n: viene moltiplicato il valore n all'accumulatore
• DIV= n: viene effettuata la divisione intera tra l'accumulatore e il valore n

Logica

• BR x: (branch) salta incondizionatamente alla riga x del codice
• BEQ x: (branch equal) salta alla riga x se il valore dell'accumulatore è = a 0
• BGE x: (branch greater equal) salta alla riga x se il valore dell'accumulatore è >= di 0
• BG x: (branch greater) salta alla riga x se il valore dell'accumulatore è > di 0
• BLE x: (branch lower equal) salta alla riga x se il valore dell'accumulatore è <= di 0
• BL x: (branch lower) salta alla riga x se il valore dell'accumulatore è < di 0

Misc

• END: definisce la fine del programma
• $LNSTRT x: definisce il numero della prima riga di codice (va usato dopo l'istruzione END)
• ;: può essere usato in qualsiasi accanto alle istruzioni per definire un commento in riga (eg. LOAD= 0 ; CARICA IL VALORE 0 NELL'ACCUMULATORE)

Funzionamento del codice

.code

.code è l'estensione che serve allo script per riconoscere un codice scritto nel linguaggio della macchina di Von Neumann

main.py

Il programma principale: main.py incropora le impostazioni contenute nel file config.py e apre il file contenuto nella varibaile config.filename (default: main.code) e lo legge riga per riga eseguendo le istruzioni di Von Neumann senza badare di maiuscole e minuscole (non è case sensitive). Alla fine da come output il contentuto della memoria [MEM] in numero totale di istruzioni ed il contenuto dell'accumulatore [ACC]

config.py

Questo è il file di configurazione che contiene alcuni parametri modificabili dall'utente:

• showDebug (bool) -> [True] da come output l'esecuzione del programma istruzione per istruzione mentre viene interpretato; altrimenti [False] restituisce solo il risultato finale
• startLine (int) -> definisce la linea da cui si vuole iniziare a contare. Normalmente nel linguaggio di Von Neumann la prima riga è la riga 0, però per facilità di scrittura del codice attraverso editor di testo che iniziano a contare le righe da 1, il valore si può impostare ad 1
• commentChar(char) -> permette di cambiare il carattere scelto per i commenti (default: ;)

• automazione

• filename (string) -> definisce il file da leggere dal simulatore, può essere lasciato vuoto
• useFileInput (bool) -> Se impostato su True leggerà gli input dal file inputFile, altrimenti dal terminale attraverso cui lo script viene eseguito
• inputFile (string) -> Il nome del file da cui possono venir letti gli input se viene impostato useFileInput = True. Gli input vanno scritti nel file inputFile uno per riga
• outputFile (string) -> È il file su cui viene salvato il risultato delle operazioni (debug compreso), lascia vuoto se non vuoi un output su file
• minimalOutput (bool) -> Se impostato su True, salverà nel file outputFile solamente il valore dell'accumulatore

• misc

• colors (bool) -> Se True, aggiunge un po' di colore allo scipt

ATTENZIONE

Il valore di config.startLine causerà problemi a codici scritti avendo in mente un valore diverso, per questo dopo l'istruzione ENDsi può usare l'istruzone $LNSTRT x per sovrascrivere il valore di config.startLine con il valore x

Utilizzare i commenti su righe dedicate potrebbe causare problemi con le istruzioni logiche (BR, BEQ, ...) per questo è sempre preferibile commentare alla fine del codice oppure accanto alle istruzioni:

LOAD 123; commento bellissimo
...
END
LNSTRT 1
creato da me
altri commenti

Se config.filename viene lasciato vuoto ('') il programma chiederà quale dei file *.code presenti nella stessa directory aprire

TODO

• la lista di cose da fare è presente all'inizio del file main.py