5178
Комментарий:
|
5690
|
Удаления помечены так. | Добавления помечены так. |
Строка 9: | Строка 9: |
Написать на Python реализацию всех модельных машин, упомянутых в [[http://al.cs.msu.su/files/ModComp.pdf|учебном пособии]] | Написать на Python реализацию всех модельных машин, упомянутых в [[http://al.cs.msu.su/files/ModComp.pdf|учебном пособии]]. Поначалу — без использования GUI. |
Строка 17: | Строка 17: |
На вход машине подаётся образ памяти (бинарный файл). Изготавливается из программы в 16-ричных (?) кодах путём простого перевода. | На вход машине подаётся образ памяти (бинарный файл). Изготавливается из программы в 16-ричных (?) кодах путём простого перевода (написать программу). Можно упростить жизнь программисту, введя формат как в пособии: || адрес || ячейка || комментарии || Адрес при этом избыточен, зато переход понятно куда писать. А программа для перевода может даже этот адрес проверять. |
Строка 22: | Строка 24: |
* Глядя на проект 0, переписать код УМ3 таким образом, чтобы все архитектурно различные части (память, процессор, шина) лежали в отдельных модулях | * Глядя на проект 0, переписать код УМ-М таким образом, чтобы все архитектурно различные части (память, процессор, шина, регистры) лежали в отдельных модулях |
Конструктор модельных машин
В курсе «Архитектура ЭВМ» есть такая тема: «модельные машины». Учебная трёхадресная машина на (неофициальном) сайте практикума АЯ.
А на самом деле нужен конструктор, чтобы любые машины проектировать.
«Проект 0»
Написать на Python реализацию всех модельных машин, упомянутых в учебном пособии. Поначалу — без использования GUI.
У УМ3 описана система команд (кажется, не полностью). Остальное надо допридумывать.
Машина должна поддерживать:
- Трассировку выполнения
- Пошаговый проход
На вход машине подаётся образ памяти (бинарный файл). Изготавливается из программы в 16-ричных (?) кодах путём простого перевода (написать программу). Можно упростить жизнь программисту, введя формат как в пособии:
адрес |
ячейка |
комментарии |
Адрес при этом избыточен, зато переход понятно куда писать. А программа для перевода может даже этот адрес проверять.
Впоследствии надо будет сделать ещё и ассемблер.
«Проект 1»
- Глядя на проект 0, переписать код УМ-М таким образом, чтобы все архитектурно различные части (память, процессор, шина, регистры) лежали в отдельных модулях
- Потихоньку добавлять поддержку регистров, сопроцессора, периферии, ещё чего-то в отдельных модулях
Что можно сконструировать
В машине может быть ( TODO: выкинуть действительно лишнее, эшелонировать):
- Память:
- Память с абсолютными адресами
- Аппаратный стек с адресацией относительно вершины
- Регистры:
- Регистры общего назначения
- …в т. ч. привязанные к ABI (акккумулятор и прочее)
- Вычисляемые регистры (SP, PC, Flags)
- Регистры общего назначения
- Инструкции:
- Фиксированной длины с заданным количеством адресов
- Переменной длины
- Автоинкремент/автодекремент
- Обращение к сопроцессору
- Обращение к внешнему устройству
- Прерывания
- Способы адресации:
- прямая абсолютная
- прямая относительная
- косвенная
- двойная косвенная
- Сопроцессор
- ABI по хранению FP
- Внешние устройства
- Печать
- Ввод
- «Медленное» устройство для использования аппаратных прерываний"
- «Быстрое» устройство для использования ПДП
- ПЗУ
Реализация
Никакого GUI, всё программируется (например, на Python) с помощью API конструктора. Причём само объектное планирование API воссоздаёт архитектуру ЭВМ, в этом фишка!
Например, могут быть готовые модули, соответствующие подсистемам
- Память
- Побайтовая (для команд переменной длины и произвольных данных)
- Пословная (с указанием структуры слова, например, трёхадресное), для машин с данными отдельно, командами отдельно
- Пословная с несколькими вариантами трактовки слова
- Регистры (отличаются тем, что их значение может измениться, даже если в команде они явно не заданы)
- Стек
- АЛУ
- Сопроцессор
- Внешние устройства
- Шина
- ПЗУ
- терминал
- Шина
Получится что-то вроде такого myComputer.py:
А вот какой-нибудь myFPU.py:
Означает, что смоделированный сопроцессор не работает с памятью, а работает только с регистрами
TBC