草庐IT

c++ - 关于简单 CPU 仿真器实现的问题

coder 2024-02-04 原文

背景信息:最终，我想编写一个真实机器的模拟器，例如原始的任天堂或 Gameboy。然而，我决定我需要从一个非常非常简单的地方开始。我的计算机科学顾问/教授为我提供了一个非常简单的假想处理器的规范，他首先创建了这个处理器来进行仿真。有一个寄存器(累加器)和 16 个操作码。每条指令由 16 位组成，其中前 4 位包含操作码，其余为操作数。指令以二进制格式的字符串形式给出，例如“0101 0101 0000 1111”。

我的问题:在 C++ 中，解析处理指令的最佳方法是什么？请记住我的最终目标。以下是我考虑过的一些要点:

  1. 我不能只是在阅读指令时处理和执行它们，因为代码是自修改的:一条指令可以更改后面的指令。我能看到解决这个问题的唯一方法是存储所有更改，并为每条指令检查是否需要应用更改。这可能导致对每条指令的执行进行大量比较，这并不好。因此，我想我必须以另一种格式重新编译说明。

  2. 虽然我可以将操作码解析为字符串并对其进行处理，但在某些情况下，整个指令必须被视为一个数字。例如，增量操作码甚至可以修改指令的操作码部分。

  3. 如果我要将指令转换为整数，我不确定如何才能只解析 int 的操作码或操作数部分。即使我将每条指令重新编译成三个部分，整个指令作为一个 int，操作码作为一个 int，操作数作为一个 int，这仍然不能解决问题，因为我可能不得不递增整个指令然后解析受影响的操作码或操作数。此外，我是否必须编写一个函数来执行此转换，或者是否有一些 C++ 库具有将“二进制格式”的字符串转换为整数的函数(如 Java 中的 Integer.parseInt(str1, 2) )？

  4. 此外，我希望能够执行移位等操作。我不确定如何实现，但这可能会影响我实现此重新编译的方式。

感谢您提供的任何帮助或建议!

最佳答案

将原始代码解析为整数数组。该数组是您计算机的内存。

使用按位运算提取各个字段。例如，这个:

unsigned int x = 0xfeed;
unsigned int opcode = (x >> 12) & 0xf;

将从存储在 unsigned int 中的 16 位值中提取最高四位(0xf，此处)。然后你可以使用例如switch() 检查操作码并采取适当的行动:

enum { ADD = 0 };

unsigned int execute(int *memory, unsigned int pc)
{
  const unsigned int opcode = (memory[pc++] >> 12) & 0xf;

  switch(opcode)
  {
  case OP_ADD:
    /* Do whatever the ADD instruction's definition mandates. */
    return pc;
  default:
    fprintf(stderr, "** Non-implemented opcode %x found in location %x\n", opcode, pc - 1);
  }
  return pc;
}

修改内存只是写入整数数组的一种情况，如果需要，可能还会使用一些按位数学。

关于c++ - 关于简单 CPU 仿真器实现的问题，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/2363715/

amp43sectioncodeunsignedc++binaryemulationmachine-code

有关c++ - 关于简单 CPU 仿真器实现的问题的更多相关文章

  1. ruby - 在 64 位 Snow Leopard 上使用 rvm、postgres 9.0、ruby 1.9.2-p136 安装 pg gem 时出现问题 - 2

    我想为Heroku构建一个Rails3应用程序。他们使用Postgres作为他们的数据库，所以我通过MacPorts安装了postgres9.0。现在我需要一个postgresgem并且共识是出于性能原因你想要pggem。但是我对我得到的错误感到非常困惑当我尝试在rvm下通过geminstall安装pg时。我已经非常明确地指定了所有postgres目录的位置可以找到但仍然无法完成安装:$envARCHFLAGS='-archx86_64'geminstallpg--\--with-pg-config=/opt/local/var/db/postgresql90/defaultdb/po

  2. ruby - 通过 rvm 升级 ruby​​gems 的问题 - 2

    尝试通过RVM将RubyGems升级到版本1.8.10并出现此错误:$rvmrubygemslatestRemovingoldRubygemsfiles...Installingrubygems-1.8.10forruby-1.9.2-p180...ERROR:Errorrunning'GEM_PATH="/Users/foo/.rvm/gems/ruby-1.9.2-p180:/Users/foo/.rvm/gems/ruby-1.9.2-p180@global:/Users/foo/.rvm/gems/ruby-1.9.2-p180:/Users/foo/.rvm/gems/rub

  3. ruby-on-rails - 如何优雅地重启 thin + nginx？ - 2

    我的瘦服务器配置了nginx，我的ROR应用程序正在它们上运行。在我发布代码更新时运行thinrestart会给我的应用程序带来一些停机时间。我试图弄清楚如何优雅地重启正在运行的Thin实例，但找不到好的解决方案。有没有人能做到这一点？ 最佳答案 #Restartjustthethinserverdescribedbythatconfigsudothin-C/etc/thin/mysite.ymlrestartNginx将继续运行并代理请求。如果您将Nginx设置为使用多个上游服务器，例如server{listen80;server

  4. ruby - 通过 RVM (OSX Mountain Lion) 安装 Ruby 2.0.0-p247 时遇到问题 - 2

    我的最终目标是安装当前版本的RubyonRails。我在OSXMountainLion上运行。到目前为止，这是我的过程:已安装的RVM$\curl-Lhttps://get.rvm.io|bash-sstable检查已知(我假设已批准)安装$rvmlistknown我看到当前的稳定版本可用[ruby-]2.0.0[-p247]输入命令安装$rvminstall2.0.0-p247注意:我也试过这些安装命令$rvminstallruby-2.0.0-p247$rvminstallruby=2.0.0-p247我很快就无处可去了。结果:$rvminstall2.0.0-p247Search

  5. ruby - Fast-stemmer 安装问题 - 2

    由于fast-stemmer的问题，我很难安装我想要的任何ruby​​gem。我把我得到的错误放在下面。Buildingnativeextensions.Thiscouldtakeawhile...ERROR:Errorinstallingfast-stemmer:ERROR:Failedtobuildgemnativeextension./System/Library/Frameworks/Ruby.framework/Versions/2.0/usr/bin/rubyextconf.rbcreatingMakefilemake"DESTDIR="cleanmake"DESTDIR=

  6. ruby - 如何根据特征实现 FactoryGirl 的条件行为 - 2

    我有一个用户工厂。我希望默认情况下确认用户。但是鉴于unconfirmed特征，我不希望它们被确认。虽然我有一个基于实现细节而不是抽象的工作实现，但我想知道如何正确地做到这一点。factory:userdoafter(:create)do|user,evaluator|#unwantedimplementationdetailshereunlessFactoryGirl.factories[:user].defined_traits.map(&:name).include?(:unconfirmed)user.confirm!endendtrait:unconfirmeddoenden

  7. ruby - 简单获取法拉第超时 - 2

    有没有办法在这个简单的get方法中添加超时选项？我正在使用法拉第3.3。Faraday.get(url)四处寻找，我只能先发起连接后应用超时选项，然后应用超时选项。或者有什么简单的方法？这就是我现在正在做的:conn=Faraday.newresponse=conn.getdo|req|req.urlurlreq.options.timeout=2#2secondsend 最佳答案 试试这个:conn=Faraday.newdo|conn|conn.options.timeout=20endresponse=conn.get(url

  8. ruby - 安装 Ruby 时遇到问题(无法下载资源 "readline--patch") - 2

    当我尝试安装Ruby时遇到此错误。我试过查看this和this但无济于事➜~brewinstallrubyWarning:YouareusingOSX10.12.Wedonotprovidesupportforthispre-releaseversion.Youmayencounterbuildfailuresorotherbreakages.Pleasecreatepull-requestsinsteadoffilingissues.==>Installingdependenciesforruby:readline,libyaml,makedepend==>Installingrub

  9. ruby - 用 Ruby 编写一个简单的网络服务器 - 2

    我想在Ruby中创建一个用于开发目的的极其简单的Web服务器(不，不想使用现成的解决方案)。代码如下:#!/usr/bin/rubyrequire'socket'server=TCPServer.new('127.0.0.1',8080)whileconnection=server.acceptheaders=[]length=0whileline=connection.getsheaders想法是从命令行运行这个脚本，提供另一个脚本，它将在其标准输入上获取请求，并在其标准输出上返回完整的响应。到目前为止一切顺利，但事实证明这真的很脆弱，因为它在第二个请求上中断并出现错误:/usr/b

  10. java - 从 JRuby 调用 Java 类的问题 - 2

    我正在尝试使用boilerpipe来自JRuby。我看过guide从JRuby调用Java，并成功地将它与另一个Java包一起使用，但无法弄清楚为什么同样的东西不能用于boilerpipe。我正在尝试基本上从JRuby中执行与此Java等效的操作:URLurl=newURL("http://www.example.com/some-location/index.html");Stringtext=ArticleExtractor.INSTANCE.getText(url);在JRuby中试过这个:require'java'url=java.net.URL.new("http://www

随机推荐