Програмиране с Ruby

Курс във Факултета по Математика и Информатика към СУ

Четвърта задача

Предадени решения

Краен срок:
15.01.2014 17:30
Точки:
6

Срокът за предаване на решения е отминал

Inline assembler

Езиците от по-ниско ниво позволяват вграждането на Assembler. Например в Pascal можете да имате следния фрагмент:

begin
    width := 320;   {код на Pascal}
    height := 200;  {още код на Pascal}

    asm
        mov ax,13h  ; x86 assembler
        int 10h     ; x86 assembler
    end;

    ...
end;

Тъй като Ruby е език от много високо ниво самата идея да добавим подобна функционалност е в разрез с идеите, стоящи зад него. Затова пък ще можем да упражним създаване на DSL-и. И така:

Ще симулираме много малко подмножество на x86 архитектурата. Цялата памет, с която разполагаме, ще бъде 4 регистъра, в които ще могат да се пазят целочислени стойности. Регистрите се казват ax, bx, cx и dx. Преди изпълнението на програмата всеки от тях има стойност 0. Освен регистрите, разпогаме със следните инструкции:

  1. mov destination_register, source

    mov има два аргумента. source е число или име на регистър, от който да бъде взета числовата стойност, а destination_register е името на регистъра, в който ще бъде записана числовата стойност. Примери:

    • mov ax, 2 - записва в регистъра ax стойността 2, нещо като ax = 2.
    • mov bx, dx - записва в регистъра bx стойността, съдържаща се в регистъра dx, нещо като bx = dx.

  2. inc destination_register, value

    inc прибавя value към стойността, съдържаща се в destination_register и запазва получената стойност в destination_register. value може да бъде число, име на регистър, от който да бъде взета числовата стойност, а може и да не се подава като аргумент, в който случай се използва стойността по-подразбиране – 1. Примери:

    • inc ax, 3 - увеличава стойността, записана в ax с 3, нещо като ax += 3.
    • inc bx, dx - увеличава стойността, записана в bx със стойността, записана в dx, нещо като bx += dx.
    • inc cx - увеличава стойността, записана в cx с единица, нещо като cx += 1.

  3. dec destination_register, value

    dec изважда value от стойността, съдържаща се в destination_register и запазва получената стойност в destination_register. value може да бъде число, име на регистър, от който да бъде взета числовата стойност, а може и да не се подава като аргумент, в който случай се използва стойността по-подразбиране – 1. Примери:

    • dec ax, 3 - намалява стойността, записана в ax с 3, нещо като ax -= 3.
    • dec bx, dx - намалява стойността, записана в bx със стойността, записана в dx, нещо като bx -= dx.
    • dec cx - намалява стойността, записана в cx с единица, нещо като cx -= 1.

  4. cmp register, value

    cmp сравнява стойността, съдържаща се в register с value, където value може да бъде число, или име на регистър, от който да бъде взета числовата стойност. Резултатът от сравнението трябва да бъде запомнен някъде, вие избирате къде, за да може да бъде използван по-нататък. Резултатът се определя по следния начин:

    • нула, ако register == value
    • отрицателно число, ако register < value
    • положително число, ако register > value

    Прилича ви на <=>, нали? Пример:

     mov ax, 3
 mov bx, 2

 cmp ax, 3        ; тук резултатът е 0
 cmp ax, 10       ; тук резултатът е отрицателен
 cmp ax, bx       ; тук резултатът е положителен

  5. label label_name

    label служи, за да постави маркер в програмата, към който да можем да се върнем по-късно с някакъв вид jump.

  6. jmp where

    Безусловен преход към инструкция. where може да бъде име на етикет, зададен с label, или число – пореден номер на инструкция. Номерацията на инструкциите е от 0, като label не се брои за инструкция. Примери:

     mov ax, 3        ; инструкция 0
 inc ax           ; инструкция 1
 dex ax           ; инструкция 2
 jmp 1            ; след този jmp изпълнението преминава на инструкция 1

 mov ax, 3        ; инструкция 0
 mov bx, 3        ; инструкция 1
 label jump_here
 inc ax           ; инструкция 2
 dex ax           ; инструкция 3
 jmp jump_here    ; след този jmp изпълнението преминава на инструкция 2

  7. je where

    Преход към инструкция, както при jmp, но този път преходът трябва да се случи само ако резултатът от последно изпълнения cmp е нула. Ако резултатът от последния cmp не е нула, просто се преминава на следващата инструкция. Пример:

     mov ax, 2
 cmp ax, 2
 je finish
 mov bx, 3        ; тази инструкция никога не се изпълнява
 label finish

 mov ax, 2
 cmp ax, 3
 je finish
 mov bx, 3        ; тази инструкция ще се изпълни, понеже 2 не е равно на 3
 label finish

  8. jne where

    Преход към инструкция, както при jmp, но този път преходът трябва да се случи само ако резултатът от последно изпълнения cmp не е нула. Ако резултатът от последния cmp е нула, просто се преминава на следващата инструкция.

  9. jl where

    Преход към инструкция, както при jmp, но този път преходът трябва да се случи само ако резултатът от последно изпълнения cmp е отрицателен. Ако резултатът от последния cmp е нула, или е положителен, просто се преминава на следващата инструкция.

  10. jle where

    Преход към инструкция, както при jmp, но този път преходът трябва да се случи само ако резултатът от последно изпълнения cmp е отрицателен или е нула. Ако резултатът от последния cmp е положителен, просто се преминава на следващата инструкция.

  11. jg where

    Преход към инструкция, както при jmp, но този път преходът трябва да се случи само ако резултатът от последно изпълнения cmp е положителен. Ако резултатът от последния cmp е нула, или е отрицателен, просто се преминава на следващата инструкция.

  12. jge where

    Преход към инструкция, както при jmp, но този път преходът трябва да се случи само ако резултатът от последно изпълнения cmp е положителен или е нула. Ако резултатът от последния cmp е отрицателен, просто се преминава на следващата инструкция.

Създайте модул Asm, имащ метод Asm.asm. Този метод трябва да приема блок с последователност от инструкции от описаните по-горе и да връща масив, съдържащ стойностите на регистрите ax, bx, cx и dx в този ред.

Пример за завършена програма, която намира най-големия общ делител на две числа (a.k.a. „Алгоритъм на Евклид“):

Asm.asm do
  mov ax, 40
  mov bx, 32
  label cycle
  cmp ax, bx
  je finish
  jl asmaller
  dec ax, bx
  jmp cycle
  label asmaller
  dec bx, ax
  jmp cycle
  label finish
end                 # => [8, 8, 0, 0]

Ограничения

Тази задача има следните ограничения:

  • Най-много 90 символа на ред
  • Най-много 8 реда на метод
  • Най-много 3 нива на влагане

Ако искате да проверите дали задачата ви спазва ограниченията, следвайте инструкциите в описанието на хранилището за домашните.

Няма да приемаме решения, които не спазват ограниченията. Изпълнявайте rubocop редовно, докато пишете кода. Ако смятате, че rubocop греши по някакъв начин, пишете ни на fmi@ruby.bg, заедно с прикачен код или линк към такъв като private gist. Ако пуснете кода си публично (например във форумите), ще смятаме това за преписване.