Необходимо написать программу-транслятор (дизассемблер)

Необходимо написать программу-транслятор (дизассемблер), с

помощью которой можно преобразовывать машинный код (извлеченный из

elf-файла) в текст программы на языке ассемблера.

Код должен быть “чистый” и аккуратный.

Должен поддерживаться следующий набор команд RISC-V: RV32I,

RV32M. Подробнее (volume 1): https://riscv.org/technical/specifications/

Кодирование: little endian.

Вывод регистров: ABI. Регистр x8 выводится как s0.

Псевдонимы команд: псевдонимы команд парсить не нужно.

Обрабатывать нужно только секции .text, .symtab.

Для каждой строки кода указывается её адрес в hex формате.

Обозначение меток нужно найти в Symbol Table (.symtab). Если же

название метки там не найдено, то используется следующее обозначение:

L%i, например, L2, L34. Нумерация начинается с 0. Для каждой метки

перед названием указывается адрес (пример ниже).

Если встреченная инструкция не известна, то нужно вывести вместо

инструкции “invalid_instruction”.

Шаблон файла дизассемблера

Файл должен состоять из двух частей: .text и .symtab, отделенных

друг от друга одной пустой строкой. Сначала идет .text, затем .symtab.

Ниже приведены комментарии (строки, начинающиеся с 😉 и

форматы оформления. Формат строк указан по правилам printf (Си).

.text

; с меткой: "\n%08x \t<%s>\n", аргументы: адрес, метка

; без метки: адрес, hex код инструкции, инструкция, аргументы (ниже)

; инструкции с 3 аргументами: " %05x:\t%08x\t%7s\t%s, %s, %s\n"

; инструкции с 2 аргументами: " %05x:\t%08x\t%7s\t%s, %s\n"

; load/store/jalr инструкции: " %05x:\t%08x\t%7s\t%s, %d(%s)\n"

; J* инструкции с меткой: " %05x:\t%08x\t%7s\t%s, 0x%x <%s>\n"

; B* инструкции с меткой: " %05x:\t%08x\t%7s\t%s, 0x%x, <%s>\n"

; fence инструкции: " %05x:\t%08x\t%7s\t%s, %s\n"

; без аргументов: " %05x:\t%08x\t%7s\n"

; неизвестная: " %05x:\t%08x\t%-7s\n"

; immediate (константы): dec формат

; offset (в переходах J*, B*, в lui и auipc): hex формат

; пример ниже (отображение в ТЗ передаёт суть)

; пример в соответствии с форматом лежит в репозитории

; если формат в файле расходится с текущим условием, то

приоритетнее ; вывод в файле репозитория

00010074 <main>

10074: 00000013 addi zero, zero, 0

10078: 00100137 lui sp, 0x11

100a8: fcf42e23 sw a5, -36(s0)

; между секциями text и symtab 2 пустых строки

.symtab

; заголовок таблицы

; "\nSymbol Value Size Type Bind Vis Index Name\n"

; строки таблицы

; "[%4i] 0x%-15X %5i %-8s %-8s %-8s %6s %s\n"

; пример ниже (отображение в ТЗ передаёт суть), полный в репозитории

Symbol Value Size Type Bind Vis Index Name

[ 0] 0x0 0 NOTYPE LOCAL DEFAULT UNDEF

[ 1] 0x10074 0 SECTION LOCAL DEFAULT 1

[ 2] 0x112F8 0 SECTION LOCAL DEFAULT 2

[ 3] 0x0 0 SECTION LOCAL DEFAULT 3

[ 4] 0x0 0 SECTION LOCAL DEFAULT 4

[ 5] 0x0 0 FILE LOCAL DEFAULT ABS test.c

[ 6] 0x11AF8 0 NOTYPE GLOBAL DEFAULT ABS __global_pointer$

Про L метки: Когда в коде кто-то захочет перейти на определённый

адрес, у которого нет метки, то тогда ставим метку L%i. Рассмотрим

следующий случай:

100fc: fea794e3 bne a5,a0,100e4 <mmul+0x38>

В bne задан offset на адрес, для которого явно не определена метка.

Значит на 100e4 назначается метка (например, L0) и вашем коде дизасм

может выглядеть одним из следующих случаев (приведена часть строки):

bne a5, a0, 0x100e4, <L0>

Числа выводятся в следующем виде:

● отрицательные (пример для -3): dec: -3, hex (хранение в дополнении

до 2): 0xfffffffd

● положительные (пример для 11): dec: 11, hex (хранение в дополнении

до 2): 0xb

Fence: predecessor и successor выводится как буквы установленных

битов. Пример: fence rw, orw.

Аргументы программе передаются через командную строку:

<имя_входного_elf_файла> <имя_выходного_файла>

Также требуется:

1. Описание работы написанного кода: ЧТО БЫЛО РЕАЛИЗОВАНО

(32i, 32m, или всё из этого), и как вы реализовали (разбор elf файла,

парсинг команд). При описании работы написанного кода может

быть полезно приложить небольшие рисунки для иллюстрации

пояснений и ссылки на соответствующие документы.

2. Ссылки на используемые источники: по risc-v и elf.

Полезные ресурсы:

https://refspecs.linuxbase.org/elf/gabi4+/contents.html

https://msyksphinz-self.github.io/riscv-isadoc/html/rvi.htm