Y86小实验————引言

【说明】

             前些天拜读《深入理解计算机系统》这本神作，读到第四章的时候，作者提出了一个迷你的计算机系统设计原理，称之为Y86 ，我觉得挺好玩的。就自己实现了这个Y86小系统，内容包含两个可执行文件，

            一个是汇编器，运行后，可用指定汇编文件（Y86汇编码），来生成一个二进制内存映像，以及一个反汇编文件用于观察。

           一个迷你计算机系统，可以一条一条读取二进制映像中的指令，解析执行，模拟指令对内存，寄存器以及状态位的改变。执行后打印迷你系统的状态，以及内存信息。

 

 

【下载地址】

            我将源代码上传了，可以免费下载 http://download.youkuaiyun.com/detail/u013476840/6978643

            写的时间不长，没怎么测试，可能存在一些小BUG，大家发现了给我留个言，我修改，谢谢啦

            代码写得不是太好，大家多多包涵。。。。。

 

【使用示例】

            首先在主目录下make  生成 2个重要的文件 一个是 AS    一个是y86_Sys

            1】实例汇编文件test.S  ( 来自《深入理解计算机系统》第四章）

                 

# Execution begins at address 0
.pos 0
    init: irmovl Stack, %esp # Set up stack pointer
    irmovl Stack, %ebp # Set up base pointer
    call Main # Execute main program
    halt # Terminate program

# Array of 4 elements
    .align 4
    array: .long 0xd
    .long 0xc0
    .long 0xb00
    .long 0xa000

    Main: pushl %ebp
    rrmovl %esp,%ebp
    irmovl $4,%eax
    pushl %eax # Push 4
    irmovl array,%edx
    pushl %edx # Push array
    call Sum # Sum(array, 4)
    rrmovl %ebp,%esp
    popl %ebp
    ret
    
    # int Sum(int *Start, int Count)
    Sum: pushl %ebp
    rrmovl %esp,%ebp
    mrmovl 8(%ebp),%ecx # ecx = Start
    mrmovl 12(%ebp),%edx # edx = Count
    xorl %eax,%eax # sum = 0
    andl %edx,%edx # Set condition codes
    je End
    Loop: mrmovl (%ecx),%esi # get *Start
    addl %esi,%eax # add to sum
    irmovl $4,%ebx #
    addl %ebx,%ecx # Start++
    irmovl $-1,%ebx #
    addl %ebx,%edx # Count--40 
    jne Loop # Stop when 0
    End: rrmovl %ebp,%esp
    popl %ebp
    ret
    
   # The stack starts here and grows to lower addresses
    .pos 0x100
    Stack:

 

           2】汇编器

                       执行

                       生成的文件中有一个.dis 是反汇编

                       

|                        | # Execution begins at address 0
|0x00000:                | .pos 0
|0x00000: 30f400010000   |     init: irmovl Stack, %esp # Set up stack pointer
|0x00006: 30f500010000   |     irmovl Stack, %ebp # Set up base pointer
|0x0000c: 8024000000     |     call Main # Execute main program
|0x00011: 00             |     halt # Terminate program
|                        | # Array of 4 elements
|                        |     .align 4
|0x00014: 0d000000       |     array: .long 0xd
|0x00018: c0000000       |     .long 0xc0
|0x0001c: 000b0000       |     .long 0xb00
|0x00020: 00a00000       |     .long 0xa000
|0x00024: a05f           |     Main: pushl %ebp
|0x00026: 2045           |     rrmovl %esp,%ebp
|0x00028: 30f004000000   |     irmovl $4,%eax
|0x0002e: a00f           |     pushl %eax # Push 4
|0x00030: 30f214000000   |     irmovl array,%edx
|0x00036: a02f           |     pushl %edx # Push array
|0x00038: 8042000000     |     call Sum # Sum(array, 4)
|0x0003d: 2054           |     rrmovl %ebp,%esp
|0x0003f: b05f           |     popl %ebp
|0x00041: 90             |     ret
|                        |     
|                        |     # int Sum(int *Start, int Count)
|0x00042: a05f           |     Sum: pushl %ebp
|0x00044: 2045           |     rrmovl %esp,%ebp
|0x00046: 501508000000   |     mrmovl 8(%ebp),%ecx # ecx = Start
|0x0004c: 50250c000000   |     mrmovl 12(%ebp),%edx # edx = Count
|0x00052: 6300           |     xorl %eax,%eax # sum = 0
|0x00054: 6222           |     andl %edx,%edx # Set condition codes
|0x00056: 7378000000     |     je End
|0x0005b: 506100000000   |     Loop: mrmovl (%ecx),%esi # get *Start
|0x00061: 6060           |     addl %esi,%eax # add to sum
|0x00063: 30f304000000   |     irmovl $4,%ebx #
|0x00069: 6031           |     addl %ebx,%ecx # Start++
|0x0006b: 30f3ffffffff   |     irmovl $-1,%ebx #
|0x00071: 6032           |     addl %ebx,%edx # Count--40 
|0x00073: 745b000000     |     jne Loop # Stop when 0
|0x00078: 2054           |     End: rrmovl %ebp,%esp
|0x0007a: b05f           |     popl %ebp
|0x0007c: 90             |     ret
|                        |     
|                        |    # The stack starts here and grows to lower addresses
|0x00100:                |     .pos 0x100
|0x00100:                |     Stack:

 

                   3】迷你虚拟机运行 test.bin