华科大计算机科学：模拟器与汇编程序设计实战研究

本文档探讨了模拟器与汇编程序设计的相关课题，以华中科技大学计算机科学与技术学院的C语言课程设计项目为背景。研究的目标是根据给定的指令集架构（ISA）创建一个模拟器和汇编程序，用于将汇编源程序转换为机器码并能在模拟器上运行。设计过程分为几个关键阶段： 1. **系统需求分析**：明确系统的功能需求，包括能够处理特定的指令集，如停机（HLT）、无条件转移（JMP）、比较转移（CJMP）、溢出转移（OJMP）、调用子程序（CALL）和返回（RET）等。系统还需要支持编写简单的汇编源程序，例如求1到100的累加和及字符串复制操作。 2. **总体设计**：设计整体架构，考虑如何利用C语言编写汇编程序，以实现指令集的翻译和执行。这涉及到指令解析、内存管理、以及数据流控制。 3. **数据结构设计**：确定数据结构，如寄存器、堆栈、内存映射等，用于存储程序执行过程中的临时数据和状态。 4. **详细设计**：具体描述每种指令的实现方法，比如如何通过逻辑判断执行条件转移，如何保存和恢复通用寄存器值等。 5. **系统实现**：编写实际的C代码，实现汇编语言的编译器和模拟器核心功能。这部分可能包括词法分析、语法分析、指令执行引擎等。 6. **运行测试与结果分析**：通过编写和运行测试汇编源程序，验证模拟器的正确性和性能，检查是否能得到预期的结果。这里包括两个具体的测试案例，一个计算累加和，另一个复制字符串。 7. **总结**：对整个设计过程进行回顾，讨论遇到的问题、解决方案以及设计的优缺点，总结经验教训。 8. **参考文献**：列出在设计过程中参考的学术文献和其他资料，以支持理论和实践的依据。 9. **指导教师评语**：导师可能对学生的项目成果进行评价，提供反馈和建议，强调在设计过程中的学习和成长。 该论文详细地介绍了如何将理论知识应用于实际项目，从汇编语言的理解到系统设计和实现，展示了学生对计算机体系结构和编程技术的深入理解。通过这个项目，学生不仅掌握了汇编程序设计，还锻炼了解决实际问题的能力和程序调试技巧。