add negative numbers support

README.md

@@ -12,7 +12,7 @@
 Язык lisp-подобный.
 
 Любое выражение в скобках (s-expression) возвращает значение.
-
+Поддерживаются числовые и строковые литералы.
 
 ```bnf
 program = s_expression
@@ -52,4 +52,10 @@ identifier = idenitfier_symbol | identifier_symbol identifier
 idenitfier_symbol = letter | "_"
 
 string_literal = "\"" *any symbol* "\""
-```
+```
+
+## Организация памяти 
+
+После вычисления любого выражения, его результат кладется в аккумулятор.
+При вычислении выражения с бинарным оператором, второй операнд вычисляется, кладется на стек,
+после чего вычисляется перывый и проводится операция над ними с помощью адресации относительно стека.

computer_simulator/machine/hardwire.py

@@ -8,7 +8,8 @@
 from computer_simulator.isa import Arg, ArgType, Instruction, Opcode
 
 WORD_SIZE: int = 64
-WORD_MAX_VALUE: int = 2**WORD_SIZE
+WORD_MAX_VALUE: int = 2 ** (WORD_SIZE - 1) - 1
+WORD_MIN_VALUE: int = -2 ** (WORD_SIZE - 1)
 
 
 class UnknownSignalError(Exception):
@@ -127,12 +128,21 @@ def __init__(self) -> None:
     def perform(self, op: AluOp, left: int, right: int) -> int:
         handler = ALU_OP_HANDLERS[op]
         value = handler(left, right)
+        value = self.handle_overflow(value)
         self.set_flags(value)
         return value
 
     def set_flags(self, value) -> None:
         self.flag_z = value == 0
 
+    @staticmethod
+    def handle_overflow(value: int) -> int:
+        if value >= WORD_MAX_VALUE:
+            return value - WORD_MAX_VALUE
+        if value <= WORD_MIN_VALUE:
+            return value + WORD_MAX_VALUE
+        return value
+
 
 class DataPath:
     def __init__(self, memory: list[Instruction | int], ports: dict[str, list[int]]) -> None:
@@ -309,9 +319,9 @@ def _need_address_fetch(instruction: Instruction) -> bool:
 
 def _need_operand_fetch(instruction: Instruction) -> bool:
     return (
-        instruction.arg is not None
-        and instruction.arg.arg_type in (ArgType.STACK_OFFSET, ArgType.INDIRECT, ArgType.ADDRESS)
-        and instruction.opcode not in NO_FETCH_OPERAND_INSTR
+            instruction.arg is not None
+            and instruction.arg.arg_type in (ArgType.STACK_OFFSET, ArgType.INDIRECT, ArgType.ADDRESS)
+            and instruction.opcode not in NO_FETCH_OPERAND_INSTR
     )
 
 

computer_simulator/translator/expression_translator.py

@@ -111,6 +111,7 @@ def to_machine_code(self) -> str:
 
 BINOP_OPCODE: dict[str, Opcode] = {
     "+": Opcode.ADD,
+    "-": Opcode.SUB,
     "=": Opcode.EQ,
     "%": Opcode.MOD,
     "/": Opcode.DIV,

computer_simulator/translator/tokenizer.py

@@ -41,7 +41,7 @@ def process_number_literal(tokens: list, idx: int, chars: str) -> int:
     if idx >= len(chars):
         return idx
     start_idx = idx
-    while idx < len(chars) and chars[idx].isdigit():
+    while idx < len(chars) and (chars[idx].isdigit() or start_idx == idx and chars[idx] == "-"):
         idx += 1
     if idx > start_idx:
         tokens.append(Token(Token.Type.INT, chars[start_idx:idx]))