MIPS-Simulator

一个java实现的mips汇编模拟器。

2013秋冬《汇编与接口》课程作业的某部分

Memory, Display, Keyboard, Cpu by tgmerge 其他不是我写的 '_>'

结构

			[Keyboard]
				↑
 [CPU] ↔ [Memory] ↔ [Disk]
				↓
			[Display]

测试说明

第一步，使用mips-assembler编译MIPS。汇编程序的第一行必须是一条direct imm指令，指示该程序载入内存的位置（不含这一行）。例如：

direct 4096
addi $t1, $zero, 10
addi $t2, $zero, 12
add  $t3, $t1, $t2

汇编后得到文件内容为

0000 1000
2009 000a
200a 000c
012a 5820

后三行(2009 000a 200a 000c 012a 5820)的内容将被载入0x1000开始的内存地址。

第二步，使用Memory.load(String fileName)载入刚才的.asm.bin文件。例如m.load('test.asm.bin')。

之后即可测试。Cpu.debugRegs()方法可以将所有寄存器的值输出到System.out作为调试用。

Cpu.runCpu()可使CPU持续运行，Cpu.runCpu(int maxCount)将使CPU执行maxCount条指令后终止。

CPU

class Cpu

CPU是单例的。使用时通过Cpu.getInstance()获取实例即可。

CPU开始运行于内存地址0x1000处。

公共方法：

• getInstance():Cpu 获取唯一的Cpu对象。如果不存在则会创建一个。
• runCpu():void 启动Cpu并持续运行。
• runCpu(int maxCount):void 启动Cpu,最多执行maxCount条指令后终止。

内存

class Memory

Memory是单例的。使用时通过Memory.getInstance()获取实例。

常量	意义	初始值
MEMSIZE	内存大小	0x400000
DISPMODE	显示模式的内存地址	0x1FFFFC
TEXTMODE	显示模式的“文本模式”值	0
GRAPHICMODE	显示模式的“图形模式”值	1
DISPADDR	图形模式显存基地址	0x200000
TEXTADDR	文本模式显存基地址	0x380000
KEYBADDR	键盘输入地址	0x390000
---------------	-----------------------	----------

公共方法：

• getInstance():Memory
  获取唯一的Memory对象。如果不存在则会创建一个。
• read(int address):int
  读指定地址。返回32bit。
• write(int address, int value):void
  写指定地址。写32bit。
• writeTextMode(int x, int y, char c):void
  向文本模式显存写一个字符c。位置(x,y)。
• writeGraphicMode(int x, int y, int r, int g, int b):void
  向图形模式显存写一个点c。位置(x,y)，颜色(r,g,b)。r,g,b只能为0或1。
• getKeyboardKey():char
  读取键盘按键值。若键盘正在按下某键，返回其ASCII码，再次调用将返回0。如果没有键被按下，直接返回0。
  如果不使用该方法，直接读KEYBADDR处的值也是可以的。
• load(String fileName):void
  从文件载入内存。载入到的地址是文件的头4byte决定的。
• readString(int address):String
  从指定地址读出一个字符串(每位8bit)，以'\0'结尾
• writeString(int address, String data):void
  向指定地址写一个字符串，如果data没有用'\0'结尾，将添加一个

显示

class Display extends JFrame

Display是单例的。使用时通过Display.getInstance()获取实例。

Display是一个由定时器控制重绘的JFrame。

重绘时，根据内存DISPMODE处的值决定图形/文字模式，读取相应位置的内存并绘图。

常量	意义
DISPWIDTH	图形模式宽度
DISPHEIGHT	图形模式高度
TEXTXNUM	文本模式宽度
TEXTYNUM	文本模式高度
TEXTWIDTH	文本模式字符高度
TEXTHEIGHT	文本模式字符高度
TIMERTIME	刷新时钟的时钟周期

公共方法：

• getInstance():Display
  获取唯一的Display对象。如果不存在则会创建一个。

键盘

class Keyboard implements KeyListener

Keyboard是单例的。使用时通过Keyboard.getInstance()获取实例。

Keyboard作为KeyListener监听按键事件，并将按键码写入内存的KEYBADDR处。

公共方法：

• getInstance():Keyboard
  获取唯一的Keyboard对象。如果不存在则会创建一个。