riscv-emulator/src/Manager.cpp

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// Created by black on 12.06.25.
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#include "Manager.h"

#include <iostream>
#include <filesystem>

#include "components/Alu.h"
#include "components/Memory.h"
#include "components/Register.h"
namespace fs = std::filesystem;

Manager::~Manager() {
    std::cout << "Schließe Quellcode Datei: '" << m_path << "'" << "\n" << std::flush;
    m_programFile.close();
}

Manager &Manager::getInstance() {
    static Manager instance;
    return instance;
}

[[noreturn]] void Manager::run() {
    if (!m_programFile.is_open()) {
        std::cerr << "Bitte zuerst die init() Methode aufrufen!" << "\n" << std::flush;
        return;
    }
    ProgramLoader::getInstance().indexFile(m_programFile);
    // Die Position des Streams (virtueller Lesekopf) muss nach dem Indexen wieder zurückgesetzt werden
    m_programFile.clear();
    m_programFile.seekg(0);

    bool runAll = false;

    // Bearbeite jede Zeile des Quellcodes in der ALU
    std::string line;
    while (std::getline(m_programFile, line)) {
        auto lineVector = ProgramLoader::parseLine(line);
        // Sollte die aktuelle Zeile leer sein, überspringe die ALU
        if (lineVector.empty()) continue;
        Alu::calculate(lineVector);

        // Frage nach und reagiere auf Nutzereingaben
        if (!runAll) {
            std::cout << "\n" << "Bearbeitete Codezeile: \033[34m" << line << "\033[0m";
            runAll = handleUserInput();
        }
    }

    // Beende das Program erst, wenn der Nutzer das tut
    std::cout <<
            "\nDer Quellcode ist nun \033[33mfertig\033[0m bearbeitet. Sie können noch auf den RAM und die Register zugreifen.";
    while (true) handleExitInput();
}

void Manager::setStreamPosition(const std::streampos pos) {
    m_programFile.seekg(pos);
}

std::streampos Manager::getStreamPosition() {
    return m_programFile.tellg();
}

void Manager::init(const std::string &program_path) {
    m_path = program_path;
    std::cout << "Öffne Quellcode Datei: '" << m_path << "'" << "\n" << std::flush;

    //Überprüfe, ob die Datei existiert
    if (!fs::exists(m_path)) {
        std::cerr << "Datei existiert nicht: " << m_path << "\n" << std::flush;
        return;
    }
    m_programFile.open(m_path);

    // Sollte die Datei nicht geöffnet worden sein, gib den Fehler aus
    if (!m_programFile.is_open()) {
        std::cerr << "Datei konnte nicht geöffnet werden: " << m_path << "\n" << std::flush;
        std::cerr << "fail (z.B. Zugriffsrechte): " << m_programFile.fail() << "\n" << std::flush;
        std::cerr << "bad (schwerwiegender Fehler): " << m_programFile.bad() << "\n" << std::flush;
        return;
    }

    constexpr auto COLOR_GREEN = "\033[32m";
    constexpr auto COLOR_YELLOW = "\033[33m";
    constexpr auto COLOR_BLUE = "\033[34m";
    constexpr auto COLOR_RESET = "\033[0m";

    std::cout << COLOR_GREEN << "=== Herzlich willkommen beim RISC-V Emulator! ===" << COLOR_RESET << "\n";
    std::cout << "Nachfolgend wird nun die angegebene Quellcodedatei eingelesen und von der ALU bearbeitet.\n"
            << COLOR_YELLOW << "Nach" << COLOR_RESET << " jeder bearbeiteten Codezeile wird "
            << COLOR_BLUE << "diese" << COLOR_RESET << " ausgegeben und Sie werden "
            << "nach dem " << COLOR_GREEN << "nächsten Schritt" << COLOR_RESET <<
            " gefragt. Tätigen Sie Ihre Eingabe und bestätigen Sie mit "
            << COLOR_GREEN << "ENTER" << COLOR_RESET <<
            ".\nAnforderungen und Hinweise entnehmen Sie bitte der README.\n\n";
}

std::streampos Manager::getNextStreamLineOffset() {
    // Speichert das aktuelle stream offset
    const auto positionBefore = m_programFile.tellg();

    // Geht eine Zeile nach vorne zum nächsten Befehl (PC+4) und speichert den offset
    gotoNextStreamLine();
    const auto positionAfter = m_programFile.tellg();

    // Geht zum offset vom Anfang zurück und gibt die nächste Adresse (PC+4) zurück
    m_programFile.seekg(positionBefore);
    return positionAfter;
}

std::string Manager::gotoNextStreamLine() {
    std::string line;
    do {
        getline(m_programFile, line);
    } while (line.empty());
    return line;
}

bool Manager::handleUserInput() {
    constexpr auto COLOR_GREEN = "\033[32m";
    constexpr auto COLOR_RESET = "\033[0m";

    std::cout << "\nOptionen: ("
            << COLOR_GREEN << "s" << COLOR_RESET << ") Programm durchlaufen lassen, ("
            << COLOR_GREEN << "l" << COLOR_RESET << ") nächste Zeile, ("
            << COLOR_GREEN << "e" << COLOR_RESET << ") beenden, ("
            << COLOR_GREEN << "m" << COLOR_RESET << ") Memory Dump, ("
            << COLOR_GREEN << "r" << COLOR_RESET << ") Register Dump\n";
    char input = '\0';
    while (true) {
        std::cout << "Eingabe: ";
        std::cin >> input;
        // ignoriere die Groß- und Kleinschreibung
        input = std::tolower(input);

        if (input == 's') {
            return true;
        } else if (input == 'l') {
            return false;
        } else if (input == 'e') {
            std::cout << "Programm wird beendet.\n";
            exit(0);
        } else if (input == 'm') {
            std::cout << "Wie viele Speicherzellen sollen gedumpt werden? ";
            int dumpSize = 0;
            while (!(std::cin >> dumpSize) || dumpSize == 0) {
                std::cout << "Ungültige Eingabe. Bitte eine positive Zahl eingeben: ";
                std::cin.clear();
                std::cin.ignore(std::numeric_limits<std::streamsize>::max(), '\n');
            }
            Memory::getInstance().dump(dumpSize);
        } else if (input == 'r') {
            Register::getInstance().dump();
        } else {
            std::cout << "Ungültige Eingabe. Bitte erneut versuchen.\n";
        }
    }
}

void Manager::handleExitInput() {
    constexpr auto COLOR_GREEN = "\033[32m";
    constexpr auto COLOR_RESET = "\033[0m";
    std::cout << "\nOptionen: ("
            << COLOR_GREEN << "e" << COLOR_RESET << ") beenden, ("
            << COLOR_GREEN << "m" << COLOR_RESET << ") Memory Dump, ("
            << COLOR_GREEN << "r" << COLOR_RESET << ") Register Dump\n";
    char input = '\0';
    while (true) {
        std::cout << "Eingabe: ";
        std::cin >> input;
        input = std::tolower(input);

        if (input == 'e') {
            std::cout << "Programm wird beendet. :pepeExit:\n";
            exit(0); // oder andere Beendigung
        } else if (input == 'm') {
            std::cout << "Wie viele Speicherzellen sollen gedumpt werden? ";
            int dumpSize = 0;
            while (!(std::cin >> dumpSize) || dumpSize == 0) {
                std::cout << "Ungültige Eingabe. Bitte eine positive Zahl eingeben: ";
                std::cin.clear();
                std::cin.ignore(std::numeric_limits<std::streamsize>::max(), '\n');
            }
            Memory::getInstance().dump(dumpSize);
        } else if (input == 'r') {
            Register::getInstance().dump();
        } else {
            std::cout << "Ungültige Eingabe. Bitte erneut versuchen.\n";
        }
    }
}