21、模拟计算机指令集扩展：从基础到高级的深入探索

模拟计算机指令集扩展：从基础到高级的深入探索

1. 引言

在模拟计算机的开发中，扩展指令集是提升其功能和适用性的重要手段。通过添加新指令，我们可以让计算机执行更复杂的任务，满足不同的应用需求。本文将详细介绍如何为模拟计算机添加新指令，包括具体的操作步骤和示例代码。

2. 添加新指令的基本步骤

添加新指令通常需要以下两个主要步骤：
1. 选择助记符和唯一操作码 ：将它们插入到代码表中。例如，我们可以利用未分配的代码（如以 11 开头的代码）来定义新指令。
2. 编写解释新指令的代码 ：确保计算机能够正确理解和执行新指令。

2.1 第一个示例：对两个内存位置进行升序排序

我们创建一个名为 ORD （order numbers）的指令，用于对两个连续内存位置的内容进行升序排序。该指令接受一个指针寄存器作为参数，读取该寄存器指向的数值，并与下一个地址的数值进行比较。如果第二个数值大于第一个，则交换它们的位置。

2.1.1 伪代码实现

temp ← mem[r[i]]  # 保存第一个数字。假设 ri 是指针寄存器
if mem[r[i] + 1] > temp  # 如果第二个数字大于第一个
    mem[r[i]] ← mem[r[i]+1]  # 则将第二个数字放入第一个位置
    mem[r[i]+1] ← temp  # 并将第一个数字放入第二个位置