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.
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 Computer.py:
А вот