计算机系统实验1.2-原型机II-扩充指令集

书接上回，这相当于是实验1.1的进阶版本。

资料：

链接：https://pan.baidu.com/s/16Oc3hAC8lm7CUjsVnmDscA

提取码：8888

1. 实验项目一

1. 项目名称

实验1.2 原型机II-扩充指令集

2. 实验目的

（1） 理解指令集结构及其作用；

（2） 理解计算机的运行过程，对指令集进行修改；

3. 实验资源

（1） 阅读教材，掌握冯诺伊曼体系的相关内容；

（2） 学习《最小系统与原型机I》内容，完成实验1.1

（3）Ubuntu 20.4.3 64位虚拟机

2. 2 实验任务

1. 2.1 实验任务A

任务名称：添加乘法函数

（按照实验指导书内容操作即可）

进入相应目录：

（1） 使用nanocpu.c或gedit cpu.c来打开cpu.c文件（这里我使用的是vimcpu.c）；

（2） cpu.c是原型机的核心模块，其中

1)前面的变量申明，例如machine_info,memory,R0,R1,R2,R3等均为原型机的硬件配置信息，因为其在另外一个文件中已经定义，因此采用extern方式引入；

2)然后是各种操作的具体执行过程，例如对于加法操作，其参数为

源寄存器：source[]

目的寄存器:dest[]

操作标志：*result（-1表示出错）

3)最后的一个函数ExecuteInstruction即为CPU的指令执行过程，其中红圈处的strncpy即表示从内存中取出一条指令（每条指令为字符串型，占20个字节），然后用split函数来对指令进行分割，再根据分割后的结果进行判断指令类型，调用前面的各种函数来进行操作。

（3） 在原型机I的基础上，我们对指令集进行扩充，增加一条乘法指令，其格式为 9 Ra Rb，即将寄存器Ra的值与寄存器Rb的值相乘，结果放在Rb寄存器中，因此需要增加一个ExecuteMul函数。

void ExecuteMul(charsource[],char dest[],int *result)

{

char op;

if(0==strcmp(source,"R0"))op=R0;

else if(0==strcmp(source,"R1"))op=R1;

else if(0==strcmp(source,"R2"))op=R2;

else if(0==strcmp(source,"R3"))op=R3;

else *result=-1;

if(0==strcmp(dest,"R0\n"))R0*=op;

else if(0==strcmp(dest,"R1\n"))R1*=op;

else if(0==strcmp(dest,"R2\n"))R2*=op;

else if(0==strcmp(dest,"R3\n"))R3*=op;

else *result=-1;

}

（4） 在ExecuteInstruction增加一个判断分支，从而能够识别此条指令。

case '9':

split(instruction_buffer,"",revbuf,&num);

ExecuteMul(revbuf[1],revbuf[2],result);