MIPS-Emulator

C++实现MIPS指令集虚拟机

一、开发环境

Win10 64位操作系统PC机，基于 Visual Studio 开发环境，C++面向对象编程语言

二、实验环境

存储空间为4GB，将MIPS指令集分为R、I、J型指令

三、使用说明

3.1 运行方式

3.2.1 机器语言

将要测试的机器码写在Release下的Machine.txt文档中（格式需与文档中相同），根据Release下的README.txt的说明运行。

3.2.2 汇编语言

将要测试的机器码写在Release下的Assembly.txt文档中（格式需与文档中相同），根据Release下的README.txt的说明运行。

3.2 支持的指令

3.2.1 指令类型

我们的指令集支持包含R、I、J型指令在内的共31种指令，如下给出了具体指令格式。

R型指令：

add rd, rs, rt	addu rd, rs, rt	sub rd, rs, rt
subu rd, rs, rt	and rd, rs, rt	or rd, rs, rt
xor rd, rs, rt	nor rd, rs, rt	slt rd, rs, rt
sltu rd, rs, rt	slt rd, rt，imm	srl rd, rt，imm
sra rd, rt，imm	sllv rd, rt, rs	srlv rd, rt, rs
srav rd, rt, rs	jr rs

I型指令：

addi rt,rs,imm	addiu rt,rs,imm	andi rt,rs,imm
ori rt,rs,imm	xori rt,rs,imm	lui rt,,imm
lw rt, imm(rs)	sw rt, imm(rs)	beq rs, rt, imm
bne rs, rt, imm	slti rs,rt,imm	sltiu rs,rt,imm

J型指令：

j address
jal address

其中，输入寄存器rs、rt、rd时应使用$寄存器名的格式，如$a0, $t1,$zero；

具体输入指令格式如：addi $t0,$zero,0；bne $t0,$a0,-32；lw $a1,1000($t1)；

3.2.2 输出解释：

3.2.3 可能的错误：

1. 使用了错误的寄存器名称，如addi $t33,$zero,0。不存在$t33寄存器引发错误。

   

2. 输入指令格式错误，参数过多，如addi $t0,$zero,0,4。addi后应跟两个寄存器，一个立即数。

   

3. 输入了错误或不存在的指令，如ADD $t0,$zero,0。因不存在ADD指令而报错。

   

3.3 样例使用

3.3.1 斐波那契数列测试

在Release下有斐波那契数列的汇编测试代码，命令行输入：JZMid Fibonacci.txt

执行指令后，程序提是输入数列长度n（输入5）：

此时输入数列长度n=5，继续运行，中间输出指令微操作：

最终得到长度为n的斐波那契数列：

3.3.2 冒泡排序测试

在Release下有冒泡排序的汇编测试代码，命令行输入：JZMid Sort.txt

执行指令后，程序提是输入数列长度n（输入5）：

此时输入数列长度n=5，继续运行，中间输出指令微操作：

此时程序提示输入第1个数字（输入5），依次输入n=5个数字（依次输入5，3，4，1，2），最后打印排序后的结果：

3.3.3 同步中断测试

在Release下有同步中断的汇编测试代码，命令行输入：JZMid SynIntTest.txt IntService.txt

3.3.4 异步中断测试

在Release下有异步中断的汇编测试代码，命令行输入：JZMid AsyIntTest.txt IntService.txt

在适当时候按下键盘或鼠标进行异步中断

打印鼠标事件：

打印键盘事件：

3.4 注意事项

在运行非异步中断代码时，一定不能点击鼠标或键盘，否则会进入异步中断！！！