CPU_Simulation_with_C

CPU模拟

该项目是模拟由CPU和内存组成的简单计算机系统。 CPU和内存是通过交流的单独过程模拟的。内存包含CPU将执行的一个程序，然后模拟将结束。

对于CPU：

• 它将具有这些寄存器：PC，SP，IR，AC，X，Y.。
• 它将支持下面显示的说明。
• 它将在地址0上运行用户程序。
• 指令从内存中获取IR。可以将操作数获取到局部变量中。
• 每个指令应在获取下一个指令之前执行。
• 用户堆栈位于用户存储器的末尾，并朝着地址0生长。
• 系统堆栈位于系统内存末端，并朝着地址0生长。
• 没有堆栈尺寸的硬件执行。
• 执行结束指令时，程序结束。这两个过程应在当时结束。
• 用户程序无法访问系统内存（带有错误消息的退出）。

用于内存：

• 它将由2000个整数条目组成，用户程序为0-999，系统代码为1000-1999。
• 它将支持两个操作：read（地址） - 返回地址上的值；写（地址，数据） - 将数据写入地址
• 内存将通过读取程序文件来初始化自己。

对于计时器：

• 计时器将在每个X指令之后中断处理器，其中X是命令行参数。

用于中断处理：

• 中断有两种形式：使用int指令的计时器和系统调用。
• 在这两种情况下，CPU都应进入内核模式。
• 堆栈指针应切换到系统堆栈。
• SP和PC寄存器应保存在系统堆栈上。 （处理程序可以节省其他寄存器）。
• 计时器中断应在地址1000处导致执行。
• int指令应在地址1500处导致执行。
• 中断过程中应禁用中断，以避免嵌套执行。
• IRET指令从中断返回。

指令集：

- > 1 =负载值＃将值加载到AC中

- > 2 = load addr＃将地址处的值加载到AC中

- > 3 = loadind addr＃从给定地址中的地址加载值中的值。 （例如，如果Loadind 500和500包含100，则从100中加载）。

- > 4 = loadIdxx addr＃将值（地址+x）加载到AC中。 （例如，如果LoadIdxx 500和X包含10，则从510加载）。

- > 5 = loadiDxy addr＃将值加载到（地址+y）中

- > 6 = loadSpx＃从（SP+X）加载到AC中（如果SP为990，而X为1，负载为991）。

- > 7 =存储addr＃将AC中的值存储到地址中

- > 8 =获取＃从1到100的随机int进入AC

- > 9 = put port＃如果端口= 1，请将AC作为屏幕上的int写入；如果端口= 2，请将AC作为char写在屏幕上

- > 10 = addx＃将x中的值添加到AC中

- > 11 = addy＃将y中的值添加到交流

- > 12 = subx＃从AC中减去X中的值

- > 13 = suby＃从AC中减去y中的值

- > 14 = CopyTox＃将AC中的值复制到X

- > 15 = copyfromx＃将x中的值复制到AC

- > 16 = CopyToy＃将AC中的值复制到Y

- > 17 =复制＃将Y中的值复制到AC

- > 18 = copyTosp＃将AC中的值复制到SP

- > 19 = copyfromsp＃将SP中的值复制到AC

- > 20 =跳跃addr＃跳到地址

- > 21 = JumpifeQual addr＃仅在AC中的值为零时跳到地址

- > 22 = JumpiFnoteQual addr＃仅在AC中的值不为零时跳到地址

- > 23 =呼叫addr＃将返回地址推到堆栈，跳到地址

- > 24 = RET＃从堆栈中的POP返回地址，跳到地址

- > 25 = incx＃递增x中的值

- > 26 = decx＃降低x中的值

- > 27 =推＃推到堆栈

- > 28 = pop＃pop从stack到AC

- > 29 = int＃执行系统调用

- > 30 = IRET＃从系统呼叫返回

- > 50 =结束＃结束执行

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示例文件夹包含5个示例文件。

sample1.txt

• 测试索引负载指令。
• 打印两个桌子，一张AZ之一，另一个桌子1-10。

sample2.txt

• 测试呼叫/RET指令。
• 打印一个使用子例程调用打印线的脸。

sample3.txt

• 测试INT/IRET说明。
• 主要循环是打印字母A，然后打印一个由计时器定期增加的数字。
• 如果计时器周期较短，则数字会更快。

sample4.txt

• 测试用户堆栈和系统堆栈的正确操作，并测试以用户模式访问系统内存会产生错误并退出。

sample5.txt

• 这是您应该创建的。请确保包括评论，以便分级人知道该程序在做什么。

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编译和执行项目的步骤：

• S1：将源文件复制到Linux系统中。
• S2：将直接更改为源文件
• S3：运行以下命令：GCC MOMENE.C CPU.C SIMULATOR.C
• S4：运行程序：./a.out
• S5：根据输出信息，输入您要运行的计时器参数X，文件名。每个项目以“ Enter”结尾。例如：10（ n）sample2.txt
• S6：剩余的样本测试文件重复S4以获取各种输出