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?
代码实现
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 = newAssemblyWriter()
const parser = newParser(tokens, writer)
const instructions = parser.getInstructions()
const emulator = newCpuEmulator(instructions)
console.log(emulator.getResult()) // 1138
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- 完整源码