Міністерство освіти і науки, молода та спорту України Національний університет «Львівська Політехніка»
Звіт До лабораторної роботи №4 з дисципліни “ Архітектура Компютера ” на тему «Робота з симулятором машини Ноймана. Дослідження архітектури системи команд» Мета: зрозуміти принципи виконання архітектури системи команд на симуляторі машини Ноймана, зрозуміти і дослідити виконання інструкції Варіант №8 ВідніманняФрагменти коду в які були внесені зміни в ході виконання роботи:assol: /* * Instruction-level simulator for the LC */ #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <math.h> #define NUMMEMORY 65536 /* maximum number of words in memory */ #define NUMREGS 8 /* number of machine registers */ #define MAXLINELENGTH 1000 #define ADD 0 #define NAND 1 #define LW 2 #define SW 3 #define BEQ 4 #define JALR 5 #define HALT 6 #define SUB 7 typedef struct stateStruct { int pc; int mem[NUMMEMORY]; int reg[NUMREGS]; int numMemory; } stateType; void printState(stateType *); void run(stateType); int convertNum(int); int main(int argc, char *argv[]) { int i; char line[MAXLINELENGTH]; stateType state; FILE *filePtr; if (argc != 2) { printf("error: usage: %s <machine-code file>\n", argv[0]); exit(1); } /* initialize memories and registers */ for (i=0; i<NUMMEMORY; i++) { state.mem[i] = 0; } for (i=0; i<NUMREGS; i++) { state.reg[i] = 0; } state.pc=0; /* read machine-code file into instruction/data memory (starting at address 0) */ filePtr = fopen(argv[1], "r"); if (filePtr == NULL) { printf("error: can't open file %s\n", argv[1]); perror("fopen"); exit(1); } for (state.numMemory=0; fgets(line, MAXLINELENGTH, filePtr) != NULL; state.numMemory++) { if (state.numMemory >= NUMMEMORY) { printf("exceeded memory size\n"); exit(1); } if (sscanf(line, "%d", state.mem+state.numMemory) != 1) { printf("error in reading address %d\n", state.numMemory); exit(1); } printf("memory[%d]=%d\n", state.numMemory, state.mem[state.numMemory]); } printf("\n"); /* run never returns */ run(state); return(0); } void run(stateType state) { int arg0, arg1, arg2, addressField; int instructions=0; int opcode; int maxMem=-1; /* highest memory address touched during run */ for (; 1; instructions++) { /* infinite loop, exits when it executes halt */ printState(&state); if (state.pc < 0 || state.pc >= NUMMEMORY) { printf("pc went out of the memory range\n"); exit(1); } maxMem = (state.pc > maxMem)?state.pc:maxMem; /* this is to make the following code easier to read */ opcode = state.mem[state.pc] >> 22; arg0 = (state.mem[state.pc] >> 19) & 0x7; arg1 = (state.mem[state.pc] >> 16) & 0x7; arg2 = state.mem[state.pc] & 0x7; /* only for add, nand */ addressField = convertNum(state.mem[state.pc] & 0xFFFF); /* for beq, lw, sw */ state.pc++; if (opcode == ADD) { state.reg[arg2] = state.reg[arg0] + state.reg[arg1]; } else if (opcode == NAND) { state.reg[arg2] = ~(state.reg[arg0] & state.reg[arg1]); } else if (opcode == LW) { if (state.reg[arg0] + addressField < 0 || state.reg[arg0] + addressField >= NUMMEMORY) { printf("address out of bounds\n"); exit(1); } state.reg[arg1] = state.mem[state.reg[arg0] + addressField]; if (state.reg[arg0] + addressField > maxMem) { maxMem = state.reg[arg0] + addressField; } } else if (opcode == SW) { if (state.reg[arg0] + addressField < 0 || state.reg[arg0] + addressField >= NUMMEMORY) { printf("address out of bounds\n"); exit(1); } state.mem[state.reg[arg0] + addressField] = state.reg[arg1]; if (state.reg[arg0] + addressField > maxMem) { maxMem = state.reg[arg0] + addressField; } } else if (opcode == BEQ) { if (state.reg[arg0] == state.reg[arg1])...