现在来模拟一下 CPU 执行机器指令的情况,由于汇编代码和机器指令一一对应,所以我们可以创建一个直接执行汇编代码的模拟器。 在创建模拟器前,先来讲解一下相关指令的操作。
- 栈
在内存中,栈的特点是只能在同一端进行插入和删除的操作,即只有 push 和 pop 两种操作。
- push
push 指令的作用是将一个操作数推入栈中。
- pop
pop 指令的作用是将一个操作数弹出栈。
- add
add 指令的作用是执行两次 pop 操作,弹出两个操作数 a 和 b,然后执行 a + b,再将结果 push 到栈中。
- sub
sub 指令的作用是执行两次 pop 操作,弹出两个操作数 a 和 b,然后执行 a - b,再将结果 push 到栈中。
- mul
mul 指令的作用是执行两次 pop 操作,弹出两个操作数 a 和 b,然后执行 a * b,再将结果 push 到栈中。
- div
sub 指令的作用是执行两次 pop 操作,弹出两个操作数 a 和 b,然后执行 a / b,再将结果 push 到栈中。
四则运算的所有指令已经讲解完毕了,是不是觉得很简单?
注意:需要引入前两篇文章词法分析和语法分析的代码
function CpuEmulator(instructions) {
this.ins = instructions.split('\r\n')
this.memory = []
this.re = /^(push)\s\w+/
this.execute()
}
CpuEmulator.prototype = {
execute() {
this.ins.forEach(i => {
switch (i) {
case 'add':
this.add()
break
case 'sub':
this.sub()
break
case 'mul':
this.mul()
break
case 'div':
this.div()
break
default:
if (this.re.test(i)) {
this.push(i.split(' ')[1])
}
}
})
},
add() {
const b = this.pop()
const a = this.pop()
this.memory.push(a + b)
},
sub() {
const b = this.pop()
const a = this.pop()
this.memory.push(a - b)
},
mul() {
const b = this.pop()
const a = this.pop()
this.memory.push(a * b)
},
div() {
const b = this.pop()
const a = this.pop()
this.memory.push(a / b)
},
push(x) {
this.memory.push(parseInt(x))
},
pop() {
return this.memory.pop()
},
getResult() {
return this.memory[0]
}
}
const tokens = lexicalAnalysis('(100+ 10)* 10-100/ 10 +8* (4+2)')
const writer = new AssemblyWriter()
const parser = new Parser(tokens, writer)
const instructions = parser.getInstructions()
const emulator = new CpuEmulator(instructions)
console.log(emulator.getResult()) // 1138
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- 完整源码