CPU_Simulation_with_C

CPUシミュレーション

このプロジェクトは、CPUとメモリで構成されるシンプルなコンピューターシステムをシミュレートします。 CPUとメモリは、通信する個別のプロセスによってシミュレートされます。メモリには、CPUが実行する1つのプログラムが含まれており、シミュレーションが終了します。

CPUの場合：

• これらのレジスタがあります：PC、SP、IR、AC、X、Y。
• 以下に示す指示をサポートします。
• アドレス0でユーザープログラムを実行します。
• メモリから命令がIRにフェッチされます。オペランドはローカル変数にフェッチできます。
• 次の命令が取得される前に、各命令を実行する必要があります。
• ユーザースタックはユーザーメモリの最後にあり、アドレス0に向かって成長します。
• システムスタックはシステムメモリの最後にあり、アドレス0に向かって成長します。
• スタックサイズのハードウェアエグゼンfurenceはありません。
• プログラムは、終了命令が実行されると終了します。 2つのプロセスはその時点で終了するはずです。
• ユーザープログラムはシステムメモリにアクセスできません（エラーメッセージで終了します）。

メモリの場合：

• これは、2000の整数エントリ、ユーザープログラムの0-999、システムコードの1000-1999で構成されます。
• 次の2つの操作をサポートします。読み取り（アドレス） - アドレスの値を返します。書き込み（アドレス、データ） - データをアドレスに書き込みます
• メモリは、プログラムファイルを読み取ることで初期化されます。

タイマーの場合：

• タイマーは、x命令ごとにプロセッサを中断します。ここで、xはコマンドラインパラメーターです。

割り込み処理用：

• 割り込みには2つの形式があります。INT命令を使用したタイマーとシステムコール。
• どちらの場合も、CPUはカーネルモードに入る必要があります。
• スタックポインターをシステムスタックに切り替える必要があります。
• SPおよびPCレジスタは、システムスタックに保存する必要があります。 （ハンドラーは追加のレジスタを保存する場合があります）。
• タイマー割り込みは、アドレス1000で実行を引き起こすはずです。
• INT命令は、アドレス1500で実行を引き起こすはずです。
• ネストされた実行を避けるために、割り込み処理中に割り込みを無効にする必要があります。
• IRET命令は割り込みから戻ります。

指示セット：

- > 1 =ロード値＃値をACにロードする

- > 2 =ロードaddr＃アドレスの値をACにロードします

- > 3 = loadind addr＃指定されたアドレスにあるアドレスから値をACにロードします。 （たとえば、Loadind 500と500に100が含まれている場合、100からロードします）。

- > 4 = loadidxx addr＃acに値をACにロードします。 （たとえば、LoadIDXX 500、Xに10が含まれている場合、510からロードします）。

- > 5 = loadidxy addr＃at（address+y）に値をACにロードします

- > 6 = loadspx＃of（sp+x）からacに負荷をかけます（spが990、xは991から荷重が1の場合）。

- > 7 = addr＃AC内の値をアドレスに保存する

- > 8 = get＃は1から100までのランダムなintをACに取得します

- > 9 =ポート＃をput port = 1に、ACをintとして画面に書き込みます。 port = 2の場合、ACを画面にcharとして書き込みます

- > 10 = addx＃xの値をACに追加

- > 11 = addy＃yの値をACに追加します

- > 12 = subx＃acからxの値を減算します

- > 13 = suby＃ACからyの値を減算します

- > 14 = copytox＃acの値をxにコ​​ピーします

- > 15 = copyfromx＃xの値をACにコピーします

- > 16 = copytoy＃acからyへの値をコピーします

- > 17 = copyFromy＃yの値をACにコピーします

- > 18 = copytosp＃acの値をSPにコピーします

- > 19 = copyfromsp＃spの値をACにコピーします

- > 20 =ジャンプaddr＃アドレスへのジャンプ

- > 21 = Jumpifequal addr＃ACの値がゼロの場合にのみアドレスにジャンプします

- > 22 = jumpifnotequal addr＃ACの値がゼロでない場合にのみアドレスにジャンプします

- > 23 = call addr＃アドレスをスタックにプッシュし、アドレスにジャンプします

- > 24 = ret＃スタックからのポップ返信アドレス、アドレスにジャンプします

- > 25 = incx＃xの値を増やす

- > 26 = decx＃xの値を減少させます

- > 27 =プッシュ＃ACをスタックに押します

- > 28 =ポップ＃スタックからACにポップ

- > 29 = int＃システムコールを実行します

- > 30 = IRET＃システムコールから戻ります

- > 50 = end＃end execution

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サンプルフォルダーには5つのサンプルファイルが含まれています。

sample1.txt

• インデックス付き負荷命令をテストします。
• AZの1つ、もう1つは1-10の2つのテーブルを印刷します。

Sample2.txt

• コール/RETの指示をテストします。
• サブルーチンコールを使用して線が印刷される顔を印刷します。

sample3.txt

• INT/IRET命令をテストします。
• メインループは、タイマーによって定期的に増分されている数字が続く文字Aを印刷することです。
• タイマー期間が短い場合、数はより速く増加します。

サンプル4.txt

• ユーザースタックとシステムスタックの適切な操作をテストし、ユーザーモードでシステムメモリにアクセスすることでエラーと終了が得られることをテストします。

sample5.txt

• これはあなたが作成する必要があるものです。グレーダーがプログラムが何をしているかを知るように、必ずコメントを含めてください。

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プロジェクトをコンパイルして実行するためのステップ：

• S1：ソースファイルをLinuxシステムにコピーします。
• S2：直接ファイルを変更します
• S3：次のコマンドを実行します：gcc memory.c cpu.c simulator.c
• S4：プログラムを実行：./a.out
• S5：出力情報によると、それぞれ実行するファイル名Xを入力します。各アイテムは「Enter」で終わります。 EG：10（ n）sample2.txt
• S6：残りのサンプルテストファイルについてS4を繰り返して、さまざまな出力を取得します