Vcomputer简介

1．Vcompter存储程序式计算机虚拟机软件简介

 

Vcompter存储程序式计算机虚拟机软件的文件名为comp_alpha（一般要先安装java运行环境，然后双击该软件即可运行），该软件是桂林电子科技大学“计算机科学导论”课程组开发的一个公共教学辅助软件，是2013年高等教育出版社出版的《计算机科学导论：思想与方法（第2版）》的配套软件。该软件由课程实验老师提供，使用该软件可以加深同学们对存储程序式计算机（冯·诺依曼计算机）的理解。该软件的主界面如下图所示。

2．Vcomputer机器的结构和指令

 

Vcomputer共有256个主存单元（分别用十六进制00~FF表示)，6个通用寄存器（0~5），1个程序计数器和1个指令寄存器。

机器的指令共有9条，每条指令的长度均为2个字节（用十六进制表示共4位）。指令的第1个十六进制数字为操作码；指令的后3个十六进制数字为操作数，如附表B-1所示：

附表B-1 VComputer机器的指令集

操作码	操作数	描    述
1	RXY	将主存XY单元中的数取出，存入寄存器R中。如1543，将主存43单元中的数取出，存入寄存器5中
2	RXY	将数XY存入寄存器R中。如2543，将43（十六进制数）存入寄存器5中
3	RXY	将寄存器R中的数取出，存入内存地址为XY的单元中
4	0RS	将寄存器R中的数存入寄存器S中
5	RST	将寄存器S与寄存器T中用补码表示的数相加，结果存入寄存器R中
6	R0X	将寄存器R中的数左移X位（先将R中的十六进制数转换为二进制数，再左移X位），移位后，用0填充腾空的位
7	R00	将寄存器R中的数按位取反。如7100，将寄存器1中的数按位取反，将结果存入寄存器1中
8	RXY	若寄存器R与寄存器0中的值相同，则将数据XY（转移地址）存入程序计数器；否则，程序按原来的顺序继续执行
9	000	停机，9000

3.Vcomputer机器上的汇编指令集

 

Vcomputer机器的汇编指令共9条，与其机器指令一一对应，如附表B-2所示：

附表B-2  Vcomputer机器的汇编指令与机器指令对照表

操作码	操作数	汇编指令	描 述
1	RXY	Load R,[XY]	[R]:=[XY]
2	RXY	Load R,XY	[R]:=XY
3	RXY	Store R,[XY]	[XY]:=[R]
4	0RS	Mov R,S	[S]:=[R]
5	RST	Add R,S,T	[R]:=[S]+[T]
6	R0X	Shl R,X	[R]:=[R]左移X位，移位后，用0填充腾空的位
7	R00	Not R	[R]:=[R]中的值按位取反
8	RXY	Jmp R，XY	程序计数器[PC]：=XY，IF [R]=[R0]；else [PC]:=[PC]+2
9	000	Halt	停机

 

4.汇编程序编写过程中的注意事项

汇编程序编写过程中有以下注意事项：

（1）注释

汇编程序可以包含注释，注释含一行中从分号起到该行结束的所有符号。

（2）白空格

汇编程序文本中的白空格包括空格符（SPACE 键），制表符（TAB 键），换行符（ENTER键）。

（3）语句标号

汇编语句可以有标号，标号只能以字母开头，后面只能跟字母，数字，下划线。标号后面必须跟冒号，标号与冒号之间不能有白空格。例如，“label   ：”这样的标号定义不符合规定。标号后面的冒号与操作码之间可以有多个白空格。

（4）分隔符

操作码与第一个操作数之间至少包含一个白空格。操作数之间通过逗号分隔，操作数与逗号，逗号与操作数之间可以有多个白空格。

（5）数值

数值全部用十六进制表示。

（6）字母大小写

VComputer机器的汇编语句不区分字母的大小写。

5.机器指令（十六进制代码）编写过程中的注意事项

    

    （1）在机器代码（十六进制代码）文件的编写过程中，注意，一行只能写1个指令，共4位（16进制数）；

（2）在机器代码（十六进制代码）文件中，1个指令编写好后，换行写另一个指令。

    

6.存储程序式计算机模拟平台的功能

本平台的设计基于Vcomputer的指令，并有如下功能：

（1）能够对汇编程序进行编辑、保存或打开新的文件（TXT文件）；

（2）能够对机器指令按十六进制的形式进行编辑、保存或打开新的文件（TXT文件）；

（3）能够将汇编程序转化为十六进制的机器代码；

（4）能够将十六进制的机器代码转化为汇编程序；

（5）能够将机器代码程序装载到物理内存；

（6）能够模拟程序在机器中的执行过程；

（7）可以模拟程序在机器中单步运行过程；

（8）可以对中央处理器进行初始化操作（即对ＣＰＵ中的各类寄存器置零）；

（9）任何时候都可以直接修改物理内存的内容；

（10）任何时候都可以直接修改程序计数器（ＰＣ）中的值（单步执行（一步完成）时，首先，根据程序计数器中修改后的地址，将相应的机器指令取出，存入指令寄存器中；其次，执行存入指令寄存器中的新指令；最后，将程序计算器的值＋２）；

（11）指令寄存器中的值不能修改（初始值为空）。

 

7.计算机模拟平台的注意事项

若无法正常打开或保存文件，请按以下方式设置IE：工具->Internat选项->安全->自定义级别->对没有标记为安全的ActiveX控件进行初始化和脚本运行->启用->确定。