CPU_Simulation_with_C

CPU模擬

該項目是模擬由CPU和內存組成的簡單計算機系統。 CPU和內存是通過交流的單獨過程模擬的。內存包含CPU將執行的一個程序，然後模擬將結束。

對於CPU：

• 它將具有這些寄存器：PC，SP，IR，AC，X，Y.。
• 它將支持下面顯示的說明。
• 它將在地址0上運行用戶程序。
• 指令從內存中獲取IR。可以將操作數獲取到局部變量中。
• 每個指令應在獲取下一個指令之前執行。
• 用戶堆棧位於用戶存儲器的末尾，並朝著地址0生長。
• 系統堆棧位於系統內存末端，並朝著地址0生長。
• 沒有堆棧尺寸的硬件執行。
• 執行結束指令時，程序結束。這兩個過程應在當時結束。
• 用戶程序無法訪問系統內存（帶有錯誤消息的退出）。

用於內存：

• 它將由2000個整數條目組成，用戶程序為0-999，系統代碼為1000-1999。
• 它將支持兩個操作：read（地址） - 返回地址上的值；寫（地址，數據） - 將數據寫入地址
• 內存將通過讀取程序文件來初始化自己。

對於計時器：

• 計時器將在每個X指令之後中斷處理器，其中X是命令行參數。

用於中斷處理：

• 中斷有兩種形式：使用int指令的計時器和系統調用。
• 在這兩種情況下，CPU都應進入內核模式。
• 堆棧指針應切換到系統堆棧。
• SP和PC寄存器應保存在系統堆棧上。 （處理程序可以節省其他寄存器）。
• 計時器中斷應在地址1000處導致執行。
• int指令應在地址1500處導致執行。
• 中斷過程中應禁用中斷，以避免嵌套執行。
• IRET指令從中斷返回。

指令集：

- > 1 =負載值＃將值加載到AC中

- > 2 = load addr＃將地址處的值加載到AC中

- > 3 = loadind addr＃從給定地址中的地址加載值中的值。 （例如，如果Loadind 500和500包含100，則從100中加載）。

- > 4 = loadIdxx addr＃將值（地址+x）加載到AC中。 （例如，如果LoadIdxx 500和X包含10，則從510加載）。

- > 5 = loadiDxy addr＃將值加載到（地址+y）中

- > 6 = loadSpx＃從（SP+X）加載到AC中（如果SP為990，而X為1，負載為991）。

- > 7 =存儲addr＃將AC中的值存儲到地址中

- > 8 =獲取＃從1到100的隨機int進入AC

- > 9 = put port＃如果端口= 1，請將AC作為屏幕上的int寫入；如果端口= 2，請將AC作為char寫在屏幕上

- > 10 = addx＃將x中的值添加到AC中

- > 11 = addy＃將y中的值添加到交流

- > 12 = subx＃從AC中減去X中的值

- > 13 = suby＃從AC中減去y中的值

- > 14 = CopyTox＃將AC中的值複製到X

- > 15 = copyfromx＃將x中的值複製到AC

- > 16 = CopyToy＃將AC中的值複製到Y

- > 17 =複製＃將Y中的值複製到AC

- > 18 = copyTosp＃將AC中的值複製到SP

- > 19 = copyfromsp＃將SP中的值複製到AC

- > 20 =跳躍addr＃跳到地址

- > 21 = JumpifeQual addr＃僅在AC中的值為零時跳到地址

- > 22 = JumpiFnoteQual addr＃僅在AC中的值不為零時跳到地址

- > 23 =呼叫addr＃將返回地址推到堆棧，跳到地址

- > 24 = RET＃從堆棧中的POP返回地址，跳到地址

- > 25 = incx＃遞增x中的值

- > 26 = decx＃降低x中的值

- > 27 =推＃推到堆棧

- > 28 = pop＃pop從stack到AC

- > 29 = int＃執行系統調用

- > 30 = IRET＃從系統呼叫返回

- > 50 =結束＃結束執行

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示例文件夾包含5個示例文件。

sample1.txt

• 測試索引負載指令。
• 打印兩個桌子，一張AZ之一，另一個桌子1-10。

sample2.txt

• 測試呼叫/RET指令。
• 打印一個使用子例程調用打印線的臉。

sample3.txt

• 測試INT/IRET說明。
• 主要循環是打印字母A，然後打印一個由計時器定期增加的數字。
• 如果計時器週期較短，則數字會更快。

sample4.txt

• 測試用戶堆棧和系統堆棧的正確操作，並測試以用戶模式訪問系統內存會產生錯誤並退出。

sample5.txt

• 這是您應該創建的。請確保包括評論，以便分級人知道該程序在做什麼。

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編譯和執行項目的步驟：

• S1：將源文件複製到Linux系統中。
• S2：將直接更改為源文件
• S3：運行以下命令：GCC MOMENE.C CPU.C SIMULATOR.C
• S4：運行程序：./a.out
• S5：根據輸出信息，輸入您要運行的計時器參數X，文件名。每個項目以“ Enter”結尾。例如：10（ n）sample2.txt
• S6：剩餘的樣本測試文件重複S4以獲取各種輸出