Forum Debian Users Gang

Postanowiłem napisać emulator. Niestety nie znam żadnej architektury procesora na tyle, by móc się bawić w jej implementowanie. Rozwiązanie wydawało mi się proste... Właśnie tworzę własną.

ANARCH, czyli architektura bez władcy. Będzie się zmieniać. Nawet jej ostateczna wersja jeszcze pewnie zdąży się zmienić.

Oto ta część specyfikacji, która zapewne nie ulegnie już zmianie.

Mamy pamięć m - jest to tabica bajtów, w ofcijalnym emulatorze ma 640K długości (dlatego umawiamy się że wszystkie programy na ANARCH muszą póki co wykorzystywać nie więcej niż te 640K - zarówno kod jak i dane).

Mamy dwa wskaźniki: p oraz q. Wartość p i q jest zawsze dostępna dla procesora. Wskaźniki te wskazują na konkretny adres w pamięci. Czytanie wartości pod wskaźnikiem to czytanie danego adresu.

Tak więc mamy następujące instrukcje:

zwiększ p (p++)
zmniejsz p (p--)
zwiększ q (q++)
zmniejsz q (q--)
zwiększ wartość komórki pamięci wskazywanej przez p (m[p]++)
zmniejsz --//-- (m[p]--)
tak samo dla q (m[q]++)
(oraz m[q]--)
niech q skoczy do adresu wskazywanego przez p (q = m[p])
i na odwrót (p = m[q])
i niech p skoczy do adresu na który wskazuje (p = m[p])
i niech q... (q = m[q])
niech p i q zamienią się miejscami (temp = p; p = q; q = temp)
rezerwacja,
rezerwacja.

czyli jest ich 16 (14 używane). kolejne 8, to wariacje poprzednich, mianowicie te same arytmetyczne instrukcje, tylko że zamiast przesuwać wskaźniki lub wartości o 1 zrobią to o 8 (wysoce prawdopodobne że wywalę ten mały zestawik jak sobie przypomnę czy da się tak robić podstawowym zestawem jakoś szybciej).

następnie przychodzi czas na conditionale.

jeżeli wartość pod p jest 0, przeskocz do odpowiadającej instrukcji kończącej, w przeciwnym wypadku nie rób nic.
jeżeli wartość pod p nie jest 0, wróć do odpowiadającej instrukcji rozpoczynającej (aka 'while' w 'do...while')

czyli powyższe jest czymś w rodzaju

loop:
if (m[p] != 0) {...} else goto end;
if (m[p] != 0) goto loop;
end:

wiem że goto jest złe, ale tak to niestety działa na tym poziomie ;]

analogicznie q.

to kolejne cztery instrukcje, i już mamy zgodność z turingiem. teraz potrzeba nam tylko kontroli urządzeń, i tutaj wysiadam. kombinowałem coś w stylu:

"wyślij do urządzenia wskazywanego przez m[p] sekwencję zaczynającą się na m[p+1] a kończącą się na pierwszym napotkanym zerze, a zwrócony przez urządzenie wynik..."

"...pobieraj z urządzenia wynik i zapisz go pod m[q]"

tym sposobem można by najpierw przygotować tablicę poleceń, które trzeba przesłać do urządzenia, a nastpnie użyć pętli przesuwającej wskaźnik q dopóki urządzenie nie prześle 0. nie jestem pewien jak to będzie...

na razie DMA się nie martwię. to się przyda mniej więcej jak będziemy chcieli odtwarzać na tym muzykę.


===

jeśli nikt nie zasugeruje żadnej poprawki przez 24 godziny, uznaję wszystkie instrukcje (poza dwoma ostatnimi) za wersję ostateczną i zaczynam implementować. do końca tygodnia postaram się rozwiązać sprawę dostępu do urządzeń (obecne rozwiązanie wydaje mi się logiczne, ale nie wiem jak to będzie... co by było gdyby urządzenie zwróciło więcej danych niż jest pamięci, i na przykład nadpisało wykonywalny kod?)

gdy emulator będzie gotowy (zapewne "urządzenia" będzie można dodawać jako samodzielne pliki *.o, po prostu linkując je w całość) trzeba będzie napisać na niego asemblera oraz kompilator C, i jeśli to się uda...

portujemy Debiana na ANARCH.


dobry plan? ;]


===

aha, jeszcze kilka szczegółów technicznych. ANARCH: długość słowa 32 bity, big-endian. anarch: emulator implementuję w C++ ale staram się raczej używać funkcji bardziej w stylu C (malloc&free, struktury danych, wpistu wskaźników, zamiast np klas i obiektów, accessorów, referencji, wektorów, auto_ptrów itd). gdy wszystko już będzie działać, będę powoli przekształcał kod do "czystego" C i może nawet zacznę dodawać wstawki w asemblerze (żeby szybciej śmigało) albo nawet robić dynamiczną rekompilację z ANARCH na x86, ale to daleeekaa przyszłość ;]