NEMU PA 2-1 实验报告

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一、实验目的

通过PA2-0了解了汇编基础知识和如何去阅读i386手册后，在这个阶段我们就需要：

• 了解程序执行的宏观过程，以及在NEMU中是怎么去模拟的
• 实现庞大的指令体系，实现每条指令的解码和具体执行过程

二、实验步骤

首先我们了解了程序执行的过程：

即首先需要装载可执行文件到内存，然后不断读取文件中的内容进cpu中，由cpu来实现解码，完成对一条条指令的执行。

在了解程序装载的这一步中，我们知道了：

• 程序装载在NEMU中内存的部位，其中ELF装载在RAMdisk区域（暂时这样划分内存），镜像文件装载到物理内存区域；装载方式为直接拷贝；
• NEMU初始化cpu，将EIP和ESP分别初始化到镜像文件起点和内存尾部；

在了解程序执行的这一步中，我们需要做：

• 了解程序执行这个循环往复的过程，代码位于：nemu/src/cpu/cpu.c

  

• 了解指令是如何解码的，包括指令的汇编表示形式（AT&T和Intel），单独一条指令需要遵从的机器格式，并通过i386手册把指令“翻译”过来

在这一阶段我们的直接目标是通过所有这个阶段的测试样例，最终目标是把所有需要实现的指令都给它实现完成。

基本的步骤为：

1. 修改Makefile中run目标规则中的<testcase_name>，指定要执行的测试用例。或使用make test_pa-2-1自动执行各个测试用例；

2. 若遇到invalide opcode错误，则使用./scripts/objdump4nemu-i386 -d testcase/bin/<testcase_name>查看测试用例反汇编结果，看看到底是缺了哪条指令，查阅i386手册详细了解这条指令。

3. 实现这条指令，完成指令对应的instr_func，过程中可以借用已经给出的宏，可以在结构相同的操作中省心省力。

4. 将指令其加入opcode_entry[]数组，替换对应位置上的inv指令。框架代码已经提供了一部分指令的实现，只是没有填入opcode_entry[]，比如mov.S所需要的所有指令）；

重复上述过程，直至通过所有这一阶段要求的测试用例，见到Hit Good Trap。

三、思考题

• test-float测试用例是唯一的一个例外，它理应Hit Bad Trap，请在实验报告中简述为什么?

因为在给float变量赋值的过程中会发生精度丢失，导致将值1.2赋值到a的时候，a的实际表示值并不为1.2，而是1.20000005（同样也是一个近似值）；故在进行条件比较跳转时，即使在字面上似乎条件为true，但实际上则因为精度问题而为false，导致了后面的badtrap。