Remarque: quelques réponses sont arrivées. Pensez également à augmenter le nombre de réponses plus récentes.

• Common Lisp de happy5214
• C de luser droog
• Java de NeatMonster
• Javascript de crempp
• C de Mike C
• C ++ de Darius Goad
• Postscript de luser droog
• C ++ de JoeFish
• Javascript entièrement sujet
• C de RichTX
• C ++ de Dave C
• Haskell de JB
• Python de ja

Le 8086 est le premier microprocesseur x86 d’Intel. Votre tâche consiste à écrire un émulateur pour cela. Comme cela est relativement avancé, je veux le limiter un peu:

• Seuls les codes d'opération suivants doivent être implémentés:
  • mov, push, pop, xchg
  • add, adc, sous, sbb, cmp, et, ou, xor
  • inc, dec
  • appeler, ret, jmp
  • jb, jz, jbe, js, jnb, jnz, jnbe, jns
  • stc, clc
  • hlt, nop
• En conséquence, il vous suffit de calculer les indicateurs de retenue, de remise à zéro et de signature
• Ne pas implémenter les segments. Supposer cs = ds = ss = 0.
• Pas de préfixes
• Aucun type d'interruption ou de port IO
• Aucune fonction de chaîne
• Pas d'opcode sur deux octets (0F ..)
• Aucune arithmétique en virgule flottante
• (évidemment) pas de choses 32 bits, sse, mmx, ... tout ce qui n'a pas encore été inventé en 1979
• Vous n'êtes pas obligé de compter les cycles ou de faire un chronométrage

Commencez avec ip = 0et sp = 100h.

Sortie: La RAM vidéo commence à l'adresse 8000h, chaque octet est composé d'un caractère (ASCII-). Émuler un écran 80x25 à la console. Traiter zéro octets comme des espaces.

Exemple:

08000   2E 2E 2E 2E 2E 2E 2E 2E 2E 00 00 00 00 00 00 00   ................
08010   00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00   ................
08020   00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00   ................
08030   00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00   ................
08040   00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00   ................
08050   48 65 6C 6C 6F 2C 20 77 6F 72 6C 64 21 00 00 00   Hello,.world!...

Remarque: Ceci est très similaire au mode vidéo réel, qui est généralement à 0xB8000 et a un autre octet par caractère pour les couleurs.

Critères gagnants:

• Toutes les instructions mentionnées doivent être mises en œuvre

• J'ai créé un programme de test non commenté ( lien , source nasm ) qui devrait fonctionner correctement. Il sort

  .........                                                                       
  Hello, world!                                                                   
  0123456789:;<=>?@ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[\]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz{|}~ 
  
  
  ################################################################################
  ##                                                                            ##
  ##  0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 610 987                          ##
  ##                                                                            ##
  ##  0 1 4 9 16 25 36 49 64 81 100 121 144 169 196 225 256 289 324 361 400     ##
  ##                                                                            ##
  ##  2 3 5 7 11 13 17 19 23 29 31 37 41 43 47 53 59 61 67 71 73 79 83 89 97    ##
  ##                                                                            ##
  ##                                                                            ##
  ##                                                                            ##
  ##                                                                            ##
  ##                                                                            ##
  ##                                                                            ##
  ##                                                                            ##
  ##                                                                            ##
  ##                                                                            ##
  ##                                                                            ##
  ##                                                                            ##
  ##                                                                            ##
  ################################################################################
  

• Je ne suis pas tout à fait sûr si cela devrait être codegolf; C'est un peu une tâche difficile, donc toute soumission gagnera de nombreux votes positifs. Commentez s'il vous plaît.

Voici quelques liens pour vous aider dans cette tâche:

• format d'instruction , plus
• table d'opcode
• description des codes d'opération
• Décodage d'octets mod R / M 16 bits
• registres , registre des drapeaux
• Manuel de 1979

Ceci est ma première entrée sur cette plateforme. S'il y a des erreurs, veuillez les signaler; si j'ai raté un détail, demandez simplement.

Sentez-vous libre de fourcher et de jouer au golf: https://github.com/julienaubert/py8086

J'ai également inclus un débogueur interactif.

CF:0 ZF:0 SF:0 IP:0x0000
AX:0x0000  CX:0x0000  DX:0x0000  BX:0x0000  SP:0x0100  BP:0x0000  SI:0x0000  DI:0x0000
AL:  0x00  CL:  0x00  DL:  0x00  BL:  0x00  AH:  0x00  CH:  0x00  DH:  0x00  BH:  0x00
stack: 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 ...
cmp SP, 0x100
[Enter]:step [R]:run [B 0xadr]:add break [M 0xadr]:see RAM [Q]:quit

B 0x10
M 0x1
M 0x1: 0xfc 0x00 0x01 0x74 0x01 0xf4 0xbc 0x00 0x10 0xb0 0x2e 0xbb ...
R

CF:0 ZF:0 SF:1 IP:0x0010
AX:0x002e  CX:0x0000  DX:0x0000  BX:0xffff  SP:0x1000  BP:0x0000  SI:0x0000  DI:0x0000
AL:  0x2e  CL:  0x00  DL:  0x00  BL:  0xff  AH:  0x00  CH:  0x00  DH:  0x00  BH:  0x00
stack: 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 ...
cmp BX, 0xffff
[Enter]:step [R]:run [B 0xadr]:add break [M 0xadr]:see RAM [Q]:quit

Il existe trois fichiers: emu8086.py (requis) console.py (facultatif pour l'affichage), disasm.py (facultatif, pour obtenir une liste des asm dans le codegolf).

Pour exécuter avec l'affichage (note utilise curses):

python emu8086.py 

Pour exécuter avec le débogueur interactif:

python emu8086.py a b

Pour exécuter avec un "débogueur" non interactif:

python emu8086.py a

Le programme " codegolf " devrait être dans le même répertoire.

emu8086.py

console.py

Disasm.py

Sur github

Haskell, 256 234 196 lignes

Cela fait un certain temps déjà que je travaille sur ce travail en cours, je voulais le peaufiner un peu plus avant la publication, mais maintenant que le divertissement a officiellement commencé, il n’est plus utile de le cacher. Lors de l'extraction, j'ai remarqué que sa longueur est exactement de 256 lignes. Je suppose donc qu'il est à un stade "remarquable" de son existence.

Contenu: à peine assez de jeu d’instructions 8086 pour exécuter l’exemple binaire sans faille. Le code à modification automatique est pris en charge. (prefetch: zero bytes)
Paradoxalement, les premières itérations suffisantes du code étaient plus longues et prenaient moins en charge la plage de code opération. Le refactoring a été bénéfique à la fois pour la longueur du code et pour la couverture par opcode.

Éléments à exclure: évidemment, les segments, les préfixes et les opcodes multi-octets, les interruptions, les ports d'E / S, les opérations sur les chaînes et les FP. Au départ, j'ai suivi le PUSH SPcomportement initial , mais j'ai dû le laisser tomber après quelques itérations.

Les résultats de l'indicateur de portage sont probablement très perturbés dans quelques cas de ADC/ SBB.

Quoi qu'il en soit, voici le code:

------------------------------------------------------------
-- Imports

-- They're the only lines I allow to go over 80 characters.
-- For the simple reason the code would work just as well without the
-- actual symbol list, but I like to keep it up to date to better
-- grasp my dependency graph.

import           Control.Monad.Reader      (ReaderT,runReaderT,ask,lift,forever,forM,when,void)
import           Control.Monad.ST          (ST,runST)
import           Control.Monad.Trans.Maybe (MaybeT,runMaybeT)
import           Data.Array.ST             (STUArray,readArray,writeArray,newArray,newListArray)
import           Data.Bits                 (FiniteBits,(.&.),(.|.),xor,shiftL,shiftR,testBit,finiteBitSize)
import           Data.Bool                 (bool)
import qualified Data.ByteString as B      (unpack,getContents)
import           Data.Char                 (chr,isPrint) -- for screen dump
import           Data.Int                  (Int8)
import           Data.STRef                (STRef,newSTRef,readSTRef,writeSTRef,modifySTRef)
import           Data.Word                 (Word8,Word16)

------------------------------------------------------------
-- Bytes and Words
-- Bytes are 8 bits.  Words are 16 bits.  Addressing is little-endian.

-- Phantom types.  Essentially (only?) used for the ALU
byte = undefined :: Word8
word = undefined :: Word16

-- Byte to word conversion
byteToWordSE = (fromIntegral :: Int8 -> Word16) .
               (fromIntegral :: Word8 -> Int8)

-- Two-bytes to word conversion
concatBytes :: Word8 -> Word8 -> Word16
concatBytes l h = fromIntegral l .|. (fromIntegral h `shiftL` 8)

-- Word to two bytes conversion
wordToByteL,wordToByteH :: Word16 -> Word8
wordToByteL = fromIntegral
wordToByteH = fromIntegral . (`shiftR` 8)

-- A Place is an lvalue byte or word.  In absence of I/O ports, this
-- means RAM or register file.  This type synonym is not strictly
-- needed, but without it it's unclear I could keep the alu function
-- type signature under twice 80 characters, so why not keep this.
type Place s = (STUArray s Word16 Word8,Word16)

-- Read and write, byte or word, from RAM or register file

class (Ord a,FiniteBits a,Num a) => Width a where
  readW  :: Place s ->      MonadCPU s a
  writeW :: Place s -> a -> MonadCPU s ()

instance Width Word8 where
  readW  =  liftST    . uncurry readArray
  writeW = (liftST .) . uncurry writeArray

instance Width Word16 where
  readW (p,a) = concatBytes <$> readW (p,a) <*> readW (p,a+1)
  writeW (p,a) val = do
    writeW (p,a)   $ wordToByteL val
    writeW (p,a+1) $ wordToByteH val

------------------------------------------------------------
-- CPU object

-- The actual CPU state.  Yeah, I obviously don't have all flags in! :-D
data CPU s = CPU { ram  :: STUArray s Word16 Word8
                 , regs :: STUArray s Word16 Word8
                 , cf :: STRef s Bool
                 , zf :: STRef s Bool
                 , sf :: STRef s Bool }

newCPU rawRam = do ramRef <- newListArray (0,0xFFFF) rawRam
                   regFile <- newArray (0,17) 0
                   cf <- newSTRef False
                   zf <- newSTRef False
                   sf <- newSTRef False
                   return $ CPU ramRef regFile cf zf sf

-- Register addresses within the register file.  Note odd placement
-- for BX and related.  Also note the 16-bit registers have a wider
-- pitch.  IP was shoehorned in recently, it doesn't really need an
-- address here, but it made other code shorter, so that's that.

-- In the 8-bit subfile, only regAl is used in the code (and it's 0,
-- so consider that a line I could totally have skipped)
[regAl,regAh,regCl,regCh,regDl,regDh,regBl,regBh] = [0..7]

-- In the 16-bit file, they're almost if not all referenced.  8086
-- sure is clunky.
[regAx,regCx,regDx,regBx,regSp,regBp,regSi,regDi,regIp] = [0,2..16]

-- These functions look like I got part of the Lens intuition
-- independently, come to look at it after the fact.  Cool :-)
readCpu  ext   = liftST .      readSTRef    . ext =<< ask
writeCpu ext f = liftST . flip writeSTRef f . ext =<< ask

-- It looks like the only operations IP can receive are relative moves
-- (incrIP function below) and a single absolute set: RET.  I deduce
-- only short jumps, not even near, were in the spec.
incrIP i = do old <- readReg regIp
              writeReg regIp (old + i)
              return old

-- Read next instruction.  Directly from RAM, so no pipeline prefetch.
readInstr8 = incrIP 1 >>= readRam
readInstr16 = concatBytes <$> readInstr8 <*> readInstr8

-- RAM/register file R/W specializers
readReg  reg      = ask >>= \p -> readW  (regs p,reg)
readRam  addr     = ask >>= \p -> readW  (ram p ,addr)
writeReg reg val  = ask >>= \p -> writeW (regs p,reg)  val
writeRam addr val = ask >>= \p -> writeW (ram p ,addr) val

-- I'm not quite sure what those do anymore, or why they're separate.
decodeReg8  n = fromIntegral $ (n `shiftL` 1) .|. (n `shiftR` 2)
decodeReg16 n = fromIntegral $  n `shiftL` 1
readDecodedReg8 = readReg . decodeReg8
readDecodedReg16 = readReg . decodeReg16

-- The monad type synonym make type signatures easier :-(
type MonadCPU s = MaybeT (ReaderT (CPU s) (ST s))

-- Specialized liftST, because the one from Hackage loses the
-- parameter, and I need it to be able to qualify Place.
liftST :: ST s a -> MonadCPU s a
liftST = lift . lift

------------------------------------------------------------
-- Instructions

-- This is arguably the core secret of the 8086 architecture.
-- See statement links for actual explanations.
readModRM = do
  modRM <- readInstr8
  let mod   =  modRM           `shiftR` 6
      opReg = (modRM .&. 0x38) `shiftR` 3
      rm    =  modRM .&. 0x07
  cpu <- ask
  operand <- case mod of
               0 -> do
                 addr <- case rm of
                           1 -> (+) <$> readReg regBx <*> readReg regDi
                           2 -> (+) <$> readReg regBp <*> readReg regSi
                           6 -> readInstr16
                           7 -> readReg regBx
                 return (ram cpu,addr)
               2 -> do
                 addr <- case rm of
                           5 -> (+) <$> readReg regDi <*> readInstr16
                           7 -> (+) <$> readReg regBx <*> readInstr16
                 return (ram cpu,addr)
               3 -> return (regs cpu,2*fromIntegral rm)
  return (operand,opReg,opReg)

-- Stack operations.  PUSH by value (does NOT reproduce PUSH SP behavior)
push16 val = do
  sp <- subtract 2 <$> readReg regSp
  writeReg regSp sp
  writeRam sp (val :: Word16)
pop16 = do
  sp <- readReg regSp
  val <- readRam sp
  writeReg regSp (sp+2)
  return (val :: Word16)

-- So, yeah, JMP seems to be relative (short) only.  Well, if that's enough…
jump cond = when cond . void . incrIP . byteToWordSE =<< readInstr8

-- The ALU.  The most complicated type signature in this file.  An
-- initial argument as a phantom type I tried to get rid of and
-- failed.
alu :: Width w => w -> MonadCPU s w -> MonadCPU s w -> Place s
    -> (w -> w -> MonadCPU s (Bool,Maybe Bool,w)) -> MonadCPU s ()
alu _ a b r op = do
  (rw,c,v) <- a >>= (b >>=) . op
  when rw $ writeW r v
  maybe (return ()) (writeCpu cf) c
  writeCpu zf (v == 0)
  writeCpu sf (testBit v (finiteBitSize v - 1))
decodeALU 0 = \a b -> return (True, Just (a >= negate b),       a   +   b)
decodeALU 1 = \a b -> return (True, Just False,                 a  .|.  b)
decodeALU 2 = \a b -> bool 0 1 <$> readCpu cf >>= \c ->
                      return (True, Just (a >= negate (b + c)), a + b + c)
decodeALU 3 = \a b -> bool 0 1 <$> readCpu cf >>= \c ->
                      return (True, Just (a < b + c),           a - b - c)
decodeALU 4 = \a b -> return (True, Just False,                 a  .&.  b)
decodeALU 5 = \a b -> return (True, Just (a <= b),              a   -   b)
decodeALU 6 = \a b -> return (True, Just False,                 a `xor` b)
decodeALU 7 = \a b -> return (False,Just (a <= b),              a   -   b)
opIncDec :: Width w => w -> w -> MonadCPU s (Bool,Maybe Bool,w)
opIncDec    = \a b -> return (True, Nothing,                    a   +   b)

-- Main iteration: process one instuction
-- That's the rest of the meat, but that part's expected.
processInstr = do
  opcode <- readInstr8
  regs <- regs <$> ask
  let zReg = (regs,decodeReg16 (opcode .&. 0x07))
  if opcode < 0x40 then -- no segment or BCD
    let aluOp = (opcode .&. 0x38) `shiftR` 3 in case opcode .&. 0x07 of
    0 -> do
      (operand,reg,_) <- readModRM
      alu byte (readW operand) (readDecodedReg8 reg) operand (decodeALU aluOp)
    1 -> do
      (operand,reg,_) <- readModRM
      alu word (readW operand) (readDecodedReg16 reg) operand (decodeALU aluOp)
    4 -> alu byte (readReg regAl) readInstr8 (regs,regAl) (decodeALU aluOp)
  else case opcode .&. 0xF8 of -- 16-bit (mostly) reg ops
    0x40 -> alu word (readW zReg) (return   1 ) zReg opIncDec -- 16b INC
    0x48 -> alu word (readW zReg) (return (-1)) zReg opIncDec -- 16b DEC
    0x50 -> readW zReg >>= push16                       -- 16b PUSH reg
    0x58 -> pop16 >>= writeW zReg                       -- 16b POP reg
    0x90 -> do v1 <- readW zReg                         -- 16b XCHG (or NOP)
               v2 <- readReg regAx
               writeW zReg (v2 :: Word16)
               writeReg regAx (v1 :: Word16)
    0xB0 -> readInstr8  >>= writeW zReg -- (BUG!)       -- 8b MOV reg,imm
    0xB8 -> readInstr16 >>= writeW zReg                 -- 16b MOV reg,imm
    _ -> case bool opcode 0x82 (opcode == 0x80) of
      0x72 -> jump       =<< readCpu cf                 -- JB/JNAE/JC
      0x74 -> jump       =<< readCpu zf                 -- JE/JZ
      0x75 -> jump . not =<< readCpu zf                 -- JNE/JNZ
      0x76 -> jump       =<< (||) <$> readCpu cf <*> readCpu zf -- JBE
      0x77 -> jump . not =<< (||) <$> readCpu cf <*> readCpu zf -- JA
      0x79 -> jump . not =<< readCpu sf                 -- JNS
      0x81 -> do                                        -- 16b arith to imm
        (operand,_,op) <- readModRM
        alu word (readW operand) readInstr16 operand (decodeALU op)
      0x82 -> do                                        -- 8b arith to imm
        (operand,_,op) <- readModRM
        alu byte (readW operand) readInstr8 operand (decodeALU op)
      0x83 -> do                                        -- 16b arith to 8s imm
        (operand,_,op) <- readModRM
        alu word (readW operand) (byteToWordSE <$> readInstr8) operand
            (decodeALU op)
      0x86 -> do                                        -- 8b XCHG reg,RM
        (operand,reg,_) <- readModRM
        v1 <- readDecodedReg8 reg
        v2 <- readW operand
        writeReg (decodeReg8 reg) (v2 :: Word8)
        writeW operand v1
      0x88 -> do                                        -- 8b MOV RM,reg
        (operand,reg,_) <- readModRM
        readDecodedReg8 reg >>= writeW operand
      0x89 -> do                                        -- 16b MOV RM,reg
        (operand,reg,_) <- readModRM
        readDecodedReg16 reg >>= writeW operand
      0x8A -> do                                        -- 8b MOV reg,RM
        (operand,reg,_) <- readModRM
        val <- readW operand
        writeReg (decodeReg8 reg) (val :: Word8)
      0x8B -> do                                        -- 16b MOV reg,RM
        (operand,reg,_) <- readModRM
        val <- readW operand
        writeReg (decodeReg16 reg) (val :: Word16)
      0xC3 -> pop16 >>= writeReg regIp                  -- RET
      0xC7 -> do (operand,_,_) <- readModRM             -- 16b MOV RM,imm
                 readInstr16 >>= writeW operand
      0xE8 -> readInstr16 >>= incrIP >>= push16         -- CALL relative
      0xEB -> jump True                                 -- JMP short
      0xF4 -> fail "Halting and Catching Fire"          -- HLT
      0xF9 -> writeCpu cf True                          -- STC
      0xFE -> do                                        -- 8-bit INC/DEC RM
        (operand,_,op) <- readModRM
        alu byte (readW operand) (return $ 1-2*op) operand
            (\a b -> return (True,Nothing,a+b)) -- kinda duplicate :(

------------------------------------------------------------

main = do
  rawRam <- (++ repeat 0) . B.unpack <$> B.getContents
  putStr $ unlines $ runST $ do
    cpu <- newCPU rawRam
    flip runReaderT cpu $ runMaybeT $ do
      writeReg regSp (0x100 :: Word16)
      forever processInstr

    -- Next three lines is the screen dump extraction.
    forM [0..25] $ \i -> forM [0..79] $ \j -> do
      c <- chr . fromIntegral <$> readArray (ram cpu) (0x8000 + 80*i + j)
      return $ bool ' ' c (isPrint c)

La sortie de l'exemple de binaire fourni correspond parfaitement à la spécification. Essayez-le en utilisant une invocation telle que:

runhaskell 8086.hs <8086.bin

La plupart des opérations non implémentées entraîneront simplement un échec de correspondance de modèle.

J'ai toujours l'intention de prendre un peu plus de temps et d'implémenter la sortie en direct réelle avec des sorts.

Mise à jour 1: résumé à 234 lignes. Mieux organiser le code par fonctionnalité, ré-aligner ce qui pourrait être, essayer de s'en tenir à 80 colonnes. Et refactored l'ALU plusieurs fois.

Mise à jour 2: Cela fait cinq ans, j'ai pensé qu'une mise à jour lui permettant de compiler parfaitement le dernier GHC pourrait être utile. Le long du chemin:

• s'est débarrassé de liftM, liftM2 et autres. J'aime avoir <$>et <*>dans le prélude.
• Data.Bool et Data.ByteString, économise un peu et nettoie.
• Le registre IP était spécial (non adressable), maintenant il est dans le fichier de registre. Cela n'a pas beaucoup de sens, mais je suis un golfeur.
• C'est tout pur code basé sur ST maintenant. Du point de vue du golf, cela craint, car il a nécessité de nombreuses signatures de type. Par contre, j'ai eu une dispute avec ma conscience et j'ai perdu, alors maintenant vous avez le code propre et long.
• Alors maintenant, c'est git suivi.
• Ajout de commentaires plus sérieux. En conséquence, la façon dont je compte les lignes a changé: je laisse tomber des lignes vides et des commentaires purs. Je garantis par la présente toutes les lignes mais les importations ont moins de 80 caractères. Je ne supprime pas les signatures de type, car celles que j'ai laissées sont réellement nécessaires pour les compiler correctement (merci beaucoup, propreté ST).

Comme l'indiquent les commentaires de code, 5 lignes (l'importation Data.Char, les mappages de registre 8 bits et la copie d'écran) sont hors spécifications. Vous pouvez donc les actualiser si vous vous sentez si enclin :-)

C - 7143 lignes (la CPU elle-même 3162 lignes)

EDIT: La construction de Windows a maintenant des menus déroulants pour changer les disques virtuels.

J'ai écrit un émulateur de PC 80186 / V20 complet (avec CGA / MCGA / VGA, sound blaster, adlib, souris, etc.), ce n'est pas une mince affaire que de simuler un 8086 de quelque façon que ce soit. Il a fallu plusieurs mois pour être parfaitement précis. Voici le module de processeur que de mon émulateur.

http://sourceforge.net/p/fake86/code/ci/master/tree/src/fake86/cpu.c

Je serai le premier à admettre que j'utilise beaucoup trop de variables globales dans cet émulateur. J'ai commencé à écrire cela alors que j'étais encore nouveau dans C, et ça se voit. Je dois en nettoyer un peu un de ces jours. La plupart des autres fichiers source n’ont pas l’air si moche.

Vous pouvez voir tout le code (et quelques captures d'écran, l'une d'entre elles est ci-dessous) à l' adresse suivante : http://sourceforge.net/p/fake86

Je serais très très heureux d'aider quiconque voudrait écrire le leur, car c'est très amusant et vous en apprenez beaucoup sur le processeur! Clause de non-responsabilité: je n'ai pas ajouté l'émulation 8080 du V20 car elle n'a presque jamais été utilisée dans un programme PC. On dirait beaucoup de travail sans gain.

Post-scriptum (130 200 367 517 531 222 246 lignes)

Encore un travail en cours, maisJe voulais montrer du code pour encourager les autres à en montrer .

Le jeu de registres étant représenté par une chaîne, les différents registres de la taille en octets et en mots peuvent naturellement se chevaucher en faisant référence à des sous-chaînes. Les sous-chaînes sont utilisées comme pointeurs, de sorte qu'un registre et un emplacement de mémoire (sous-chaîne de la chaîne de mémoire) puissent être traités de manière uniforme dans les fonctions de l'opérateur.

Ensuite, il existe une poignée de mots pour obtenir et stocker des données (octet ou mot) à partir d'un "pointeur", à partir de la mémoire, à partir de mem [(IP)] (incrémentation d'adresse IP). Ensuite, quelques fonctions permettent d'extraire l'octet MOD-REG-R / M, de définir les variables REG, R / M et MOD et de les décoder à l'aide de tables. Ensuite, les fonctions de l'opérateur, associées à l'octet de code d'opération. Donc, la boucle d'exécution est simplement fetchb load exec.

Je n'ai qu'une poignée d'opcodes implémentés, mais gObtenir le décodage de l'opérande semblait être une étape si importante que je voulais le partager.

modifier: mots ajoutés pour signer-étendre les nombres négatifs. Plus d'opcodes. Correction de bug dans les assignations de registre. Commentaires. Travaille toujours sur les drapeaux et remplit les opérateurs. La sortie présente quelques choix: sortie du texte sur stdout à la fin, sortie continue à l'aide de codes vt100, sortie à la fenêtre d'image à l'aide de la police CP437.

edit: écriture terminée, débogage commencé. Il obtient les quatre premiers points de sortie! Ensuite, le portage va mal. Somnolent.

edit: Je pense avoir trié le drapeau Carry. Une partie de l'histoire s'est déroulée sur comp.lang.postscript . J'ai ajouté quelques appareils de débogage et la sortie est affichée dans la fenêtre graphique (à l'aide de la police Code-Type 43 précédemment écrite ), de sorte que la sortie de texte peut être pleine de traces et de vidages. Il écrit "Bonjour le monde!" et puis il y a ce signe suspect. Puis tout un tas rien. :( Nous y arriverons. Merci pour tous les encouragements!

edit: exécute le test jusqu'à la fin. Les derniers bogues étaient: XCHG faisant 2 {read store} répète lequel, bien sûr, copie plutôt que d'échanger, ET ne positionne pas d'indicateurs, (FE) INC essayant d'obtenir un mot à partir d'un pointeur d'octet.

edit: Réécriture totale à partir de zéro en utilisant le tableau concis du manuel (a tourné une nouvelle page! ). Je commence à penser que le factorisation du magasin à partir des codes d'opération était une mauvaise idée, mais cela a permis de garder l'optab beau. Aucune capture d'écran cette fois. J'ai ajouté un compteur d'instructions et un déclencheur de mod pour vider la mémoire vidéo, de sorte qu'il s'entrelace facilement avec les informations de débogage.

edit: Lance le programme de test, encore! Les derniers bogues pour la réécriture plus courte ont été omis de signer-étendre l'octet immédiat dans les opcodes 83 (le groupe "Immediate") et EB (short JMP). L'augmentation de 24 lignes couvre les routines de débogage supplémentaires nécessaires pour retrouver ces derniers bogues.

%!
%a8086.ps Draught2:BREVITY
[/NULL<0000>/nul 0
/mem 16#ffff string %16-bit memory
/CF 0 /OF 0 /AF 0 /ZF 0 /SF 0
/regs 20 string >>begin %register byte storage
0{AL AH CL CH DL DH BL BH}{regs 2 index 1 getinterval def 1 add}forall pop
0{AX CX DX BX SP BP SI DI IP FL}{regs 2 index 2 getinterval def 2 add}forall pop

%getting and fetching
[/*b{0 get} %get byte from pointer
/*w{dup *b exch 1 get bbw} %get word from pointer
/*{{*b *w}W get exec} %get data(W) from pointer
/bbw{8 bitshift add} %lo-byte hi-byte -> word
/shiftmask{2 copy neg bitshift 3 1 roll 1 exch bitshift 1 sub and}
/fetchb{IP *w mem exch get bytedump   IP dup *w 1 add storew} % byte(IP++)
/fetchw{fetchb fetchb bbw} % word(IP),IP+=2

%storing and accessing
/storeb{16#ff and 0 exch put} % ptr val8 -> -
/storew{2 copy storeb -8 bitshift 16#ff and 1 exch put} % ptr val16 -> -
/stor{{storeb storew}W get exec} % ptr val(W) -> -
/memptr{16#ffff and mem exch {1 2}W get getinterval} % addr -> ptr(W)

%decoding the mod-reg-reg/mem byte
/mrm{fetchb 3 shiftmask /RM exch def 3 shiftmask /REG exch def /MOD exch def}
/REGTAB[[AL CL DL BL AH CH DH BH][AX CX DX BX SP BP SI DI]]
/decreg{REGTAB W get REG get} % REGTAB[W][REG]
%2 indexes,   with immed byte,   with immed word
/2*w{exch *w exch *w add}/fba{fetchb add}/fwa{fetchw add}
/RMTAB[[{BX SI 2*w}{BX DI 2*w}{BP SI 2*w}{BP DI 2*w}
    {SI *w}{DI *w}{fetchw}{BX *w}]
[{BX SI 2*w fba}{BX DI 2*w fba}{BP SI 2*w fba}{BP DI 2*w fba}
    {SI *w fba}{DI *w fba}{BP *w fba}{BX *w fba}]
[{BX SI 2*w fwa}{BX DI 2*w fwa}{BP SI 2*w fwa}{BP DI 2*w fwa}
    {SI *w fwa}{DI *w fwa}{BP *w fwa}{BX *w fwa}]]
/decrm{MOD 3 eq{REGTAB W get RM get} %MOD=3:register mode
    {RMTAB MOD get RM get exec memptr}ifelse} % RMTAB[MOD][RM] -> addr -> ptr

%setting and storing flags
/flagw{OF 11 bitshift SF 7 bitshift or ZF 6 bitshift or AF 4 bitshift CF or}
/wflag{dup 1 and /CF exch def dup -4 bitshift 1 and /AF exch def
    dup -6 bitshift 1 and /ZF exch def dup -7 bitshift 1 and /SF exch def
    dup -11 bitshift 1 and /OF exch def}
/nz1{0 ne{1}{0}ifelse}
/logflags{/CF 0 def /OF 0 def /AF 0 def %clear mathflags
    dup {16#80 16#8000}W get and nz1 /SF exch def
    dup {16#ff 16#ffff}W get and 0 eq{1}{0}ifelse /ZF exch def}
/mathflags{{z y x}{exch def}forall
    /CF z {16#ff00 16#ffff0000}W get and nz1 def
    /OF z x xor z y xor and {16#80 16#8000}W get and nz1 def
    /AF x y xor z xor 16#10 and nz1 def
    z} %leave the result on stack

%opcodes (each followed by 'stor')  %% { OPTAB fetchb get exec stor } loop
/ADD{2 copy add logflags mathflags}
/OR{or logflags}
/ADC{CF add ADD}
/SBB{D 1 xor {exch}repeat CF add 2 copy sub logflags mathflags}
/AND{and logflags}
/SUB{D 1 xor {exch}repeat 2 copy sub logflags mathflags}
/XOR{xor logflags}
/CMP{3 2 roll pop NULL 3 1 roll SUB} %dummy stor target
/INC{t CF exch dup * 1 ADD 3 2 roll /CF exch def}
/DEC{t CF exch dup * 1 SUB 3 2 roll /CF exch def}
/PUSH{SP dup *w 2 sub storew   *w SP *w memptr exch}
/POP{SP *w memptr *w   SP dup *w 2 add storew}

/jrel{w {CBW IP *w add IP exch}{NULL exch}ifelse}
/JO{fetchb OF 1 eq jrel }
/JNO{fetchb OF 0 eq jrel }
/JB{fetchb CF 1 eq jrel }
/JNB{fetchb CF 0 eq jrel }
/JZ{fetchb ZF 1 eq jrel }
/JNZ{fetchb ZF 0 eq jrel }
/JBE{fetchb CF ZF or 1 eq jrel }
/JNBE{fetchb CF ZF or 0 eq jrel }
/JS{fetchb SF 1 eq jrel }
/JNS{fetchb SF 0 eq jrel }
/JL{fetchb SF OF xor 1 eq jrel }
/JNL{fetchb SF OF xor 0 eq jrel }
/JLE{fetchb SF OF xor ZF or 1 eq jrel }
/JNLE{fetchb SF OF xor ZF or 0 eq jrel }

/bw{dup 16#80 and 0 ne{16#ff xor 1 add 16#ffff xor 1 add}if}
/IMMTAB{ADD OR ADC SBB AND SUB XOR CMP }cvlit
/immed{ W 2 eq{ /W 1 def
            mrm decrm dup * fetchb bw
    }{ mrm decrm dup * {fetchb fetchw}W get exec }ifelse
    exch IMMTAB REG get dup == exec }

%/TEST{ }
/XCHG{3 2 roll pop 2 copy exch * 4 2 roll * stor }
/AXCH{w dup AX XCHG }
/NOP{ NULL nul }
/pMOV{D{exch}repeat pop }
/mMOV{ 3 1 roll pop pop }
/MOV{ }
/LEA{w mrm decreg RMTAB MOD get RM get exec }

/CBW{dup 16#80 and 0 ne {16#ff xor 1 add 16#ffff xor 1 add } if }
/CWD{dup 16#8000 and 0 ne {16#ffff xor 1 add neg } if }
/CALL{w xp /xp{}def fetchw IP PUSH storew IP dup *w 3 2 roll add dsp /dsp{}def }
%/WAIT{ }
/PUSHF{NULL dup flagw storew 2 copy PUSH }
/POPF{NULL dup POP *w wflag }
%/SAHF{ }
%/LAHF{ }

%/MOVS{ }
%/CMPS{ }
%/STOS{ }
%/LODS{ }
%/SCAS{ }
/RET{w IP POP storew SP dup * 3 2 roll add }
%/LES{ }
%/LDS{ }

/JMP{IP dup fetchw exch *w add}
/sJMP{IP dup fetchb bw exch *w add}

/HLT{exit}
/CMC{/CF CF 1 xor def NULL nul}
/CLC{/CF 0 def NULL nul}
/STC{/CF 1 def NULL nul}

/NOT{not logflags }
/NEG{neg logflags }
/GRP1TAB{TEST --- NOT NEG MUL IMUL DIV IDIV } cvlit
/Grp1{mrm decrm dup * GRP1TAB REG get
dup ==
exec }
/GRP2TAB{INC DEC {id CALL}{l id CALL}{id JMP}{l id JMP} PUSH --- } cvlit
/Grp2{mrm decrm GRP2TAB REG get
dup ==
exec }

%optab shortcuts
/2*{exch * exch *}
/rm{mrm decreg decrm D index 3 1 roll 2*} % fetch,decode mrm -> dest *reg *r-m
/rmp{mrm decreg decrm D index 3 1 roll} % fetch,decode mrm -> dest reg r-m
/ia{ {{AL dup *b fetchb}{AX dup *w fetchw}}W get exec } %immed to accumulator
/is{/W 2 def}
/b{/W 0 def} %select byte operation
/w{/W 1 def} %select word operation
/t{/D 1 def} %dest = reg
/f{/D 0 def} %dest = r/m
/xp{} /dsp{}
%/far{ /xp { <0000> PUSH storew } /dsp { fetchw pop } def }
/i{ {fetchb fetchw}W get exec }

/OPTAB{
{b f rm ADD}{w f rm ADD}{b t rm ADD}{w t rm ADD}{b ia ADD}{w ia ADD}{ES PUSH}{ES POP} %00-07
 {b f rm OR}{w f rm OR}{b t rm OR}{w t rm OR}{b ia OR}{w ia OR}{CS PUSH}{}            %08-0F
{b f rm ADC}{w f rm ADC}{b t rm ADC}{w t rm ADC}{b ia ADC}{w ia ADC}{SS PUSH}{SS POP} %10-17
 {b f rm SBB}{w f rm SBB}{b t rm SBB}{w t rm SBB}{b ia SBB}{w ia SBB}{DS PUSH}{DS POP}%18-1F
{b f rm AND}{w f rm AND}{b t rm AND}{w t rm AND}{b ia AND}{w ia AND}{ES SEG}{DAA}     %20-27
 {b f rm SUB}{w f rm SUB}{b t rm SUB}{w t rm SUB}{b ia SUB}{w ia SUB}{CS SEG}{DAS}    %28-2F
{b f rm XOR}{w f rm XOR}{b t rm XOR}{w t rm XOR}{b ia XOR}{w ia XOR}{SS SEG}{AAA}     %30-37
 {b f rm CMP}{w f rm CMP}{b t rm CMP}{w t rm CMP}{b ia CMP}{w ia CMP}{DS SEG}{AAS}    %38-3F
{w AX INC}{w CX INC}{w DX INC}{w BX INC}{w SP INC}{w BP INC}{w SI INC}{w DI INC}      %40-47
 {w AX DEC}{w CX DEC}{w DX DEC}{w BX DEC}{w SP DEC}{w BP DEC}{w SI DEC}{w DI DEC}     %48-4F
{AX PUSH}{CX PUSH}{DX PUSH}{BX PUSH}{SP PUSH}{BP PUSH}{SI PUSH}{DI PUSH}              %50-57
 {AX POP}{CX POP}{DX POP}{BX POP}{SP POP}{BP POP}{SI POP}{DI POP}                     %58-5F
{}{}{}{}{}{}{}{}  {}{}{}{}{}{}{}{}                                                    %60-6F
{JO}{JNO}{JB}{JNB}{JZ}{JNZ}{JBE}{JNBE} {JS}{JNS}{JP}{JNP}{JL}{JNL}{JLE}{JNLE}         %70-7F

{b f immed}{w f immed}{b f immed}{is f immed}{b TEST}{w TEST}{b rmp XCHG}{w rmp XCHG}   %80-87
 {b f rm pMOV}{w f rm pMOV}{b t rm pMOV}{w t rm pMOV}                                 %88-8B
   {sr f rm pMOV}{LEA}{sr t rm pMOV}{w mrm decrm POP}                                 %8C-8F
{NOP}{CX AXCH}{DX AXCH}{BX AXCHG}{SP AXCH}{BP AXCH}{SI AXCH}{DI AXCH}             %90-97
 {CBW}{CWD}{far CALL}{WAIT}{PUSHF}{POPF}{SAHF}{LAHF}                                  %98-9F
{b AL m MOV}{w AX m MOV}{b m AL MOV}{b AX m MOV}{MOVS}{MOVS}{CMPS}{CMPS}              %A0-A7
 {b i a TEST}{w i a TEST}{STOS}{STOS}{LODS}{LODS}{SCAS}{SCAS}                         %A8-AF
{b AL i MOV}{b CL i MOV}{b DL i MOV}{b BL i MOV}                                      %B0-B3
 {b AH i MOV}{b CH i MOV}{b DH i MOV}{b BH i MOV}                                     %B4-B7
 {w AX i MOV}{w CX i MOV}{w DX i MOV}{w BX i MOV}                                     %B8-BB
 {w SP i MOV}{w BP i MOV}{w SI i MOV}{w DI i MOV}                                     %BC-BF
{}{}{fetchw RET}{0 RET}{LES}{LDS}{b f rm i mMOV}{w f rm i mMOV}                       %C0-B7
 {}{}{fetchw RET}{0 RET}{3 INT}{fetchb INT}{INTO}{IRET}                               %C8-CF
{b Shift}{w Shift}{b v Shift}{w v Shift}{AAM}{AAD}{}{XLAT}                            %D0-D7
 {0 ESC}{1 ESC}{2 ESC}{3 ESC}{4 ESC}{5 ESC}{6 ESC}{7 ESC}                             %D8-DF
{LOOPNZ}{LOOPZ}{LOOP}{JCXZ}{b IN}{w IN}{b OUT}{w OUT}                                 %E0-E7
 {CALL}{JMP}{far JMP}{sJMP}{v b IN}{v w IN}{v b OUT}{v w OUT}                         %E8-EF
{LOCK}{}{REP}{z REP}{HLT}{CMC}{b Grp1}{w Grp}                                         %F0-F7
 {CLC}{STC}{CLI}{STI}{CLD}{STD}{b Grp2}{w Grp2}                                       %F8-FF
}cvlit

/break{ /hook /pause load def }
/c{ /hook {} def }
/doprompt{
    (\nbreak>)print
    flush(%lineedit)(r)file
    cvx {exec}stopped pop }
/pause{ doprompt }
/hook{}

/stdout(%stdout)(w)file
/bytedump{ <00> dup 0 3 index put stdout exch writehexstring ( )print }
/regdump{ REGTAB 1 get{ stdout exch writehexstring ( )print }forall
    stdout IP writehexstring ( )print
    {(NC )(CA )}CF get print
    {(NO )(OV )}OF get print
    {(NS )(SN )}SF get print
    {(NZ )(ZR )}ZF get print
    stdout 16#1d3 w memptr writehexstring
    (\n)print
}
/mainloop{{
    %regdump
    OPTAB fetchb get
    dup ==
    exec
    %pstack flush
    %hook
    stor
    /ic ic 1 add def ictime
}loop}

/printvideo{
    0 1 28 {
        80 mul 16#8000 add mem exch 80 getinterval {
            dup 0 eq { pop 32 } if
                    dup 32 lt 1 index 126 gt or { pop 46 } if
            stdout exch write
        } forall (\n)print
    } for
    (\n)print
}
/ic 0
/ictime{ic 10 mod 0 eq {onq} if}
/timeq 10
/onq{ %printvideo
}
>>begin
currentdict{dup type/arraytype eq 1 index xcheck and
    {bind def}{pop pop}ifelse}forall

SP 16#100 storew
(codegolf.8086)(r)file mem readstring pop
pop[

mainloop
printvideo

%eof

Et la sortie (avec la fin de la sortie de débogage abrégée).

75 {JNZ}
19 43 {w BX INC}
83 {is f immed}
fb 64 CMP
76 {JBE}
da f4 {HLT}
.........
Hello, world!
0123456789:;<=>?@ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[\]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz{|}~


################################################################################
##                                                                            ##
##  0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 610 987                          ##
##                                                                            ##
##  0 1 4 9 16 25 36 49 64 81 100 121 144 169 196 225 256 289 324 361 400     ##
##                                                                            ##
##  2 3 5 7 11 13 17 19 23 29 31 37 41 43 47 53 59 61 67 71 73 79 83 89 97    ##
##                                                                            ##
##                                                                            ##
##                                                                            ##
##                                                                            ##
##                                                                            ##
##                                                                            ##
##                                                                            ##
##                                                                            ##
##                                                                            ##
##                                                                            ##
##                                                                            ##
##                                                                            ##
################################################################################





GS<1>

Javascript

J'écris un émulateur 486 en javascript inspiré par jslinux. Si j'avais su combien de travail cela ferait, je n'aurais probablement jamais commencé, mais maintenant je veux le finir.

Ensuite, j’ai relevé votre défi et étais très heureux de pouvoir tester un programme 8086.

Vous pouvez "voir" le programme en direct ici: http://codinguncut.com/jsmachine/

J'ai eu un problème lors de l'impression du tampon graphique. Là où il devrait y avoir des espaces, la mémoire contient "00" éléments. Est-il correct d'interpréter "0x00" comme espace ou ai-je un bogue dans mon émulateur?

À votre santé,

Johannes

C ++

Je voudrais soumettre notre entrée pour ce défi de code. Il a été écrit en c ++ et exécute parfaitement le programme de test. Nous avons implémenté 90% des codes opérationnels à un octet et de la segmentation de base (certains sont désactivés car ils ne fonctionnent pas avec le programme de test).

Programme d'écriture: http://davecarruth.com/index.php/2012/04/15/creating-an-8086-emulator

Vous pouvez trouver le code dans un fichier zip à la fin du blog.

Capture d'écran exécutant le programme de test:

Cela a pris un peu de temps ... si vous avez des questions ou des commentaires, n'hésitez pas à m'envoyer un message. Ce fut certainement un excellent exercice de programmation pour les partenaires.

C

Grand défi et mon premier. J'ai créé un compte simplement parce que le défi m'intriguait tellement. L'inconvénient est que je ne pouvais pas m'empêcher de penser au défi lorsque j'avais du travail réel, payant et programmant à faire.

Je me sens obligé de faire fonctionner une émulation 8086 terminée, mais c'est un autre défi ;-)

Le code est écrit en ANSI-C, il suffit donc de compiler / lier les fichiers .c ensemble, de passer le fichier binaire codegolf et de partir.

source zippée

C ++ 1064 lignes

Projet fantastique. J'ai utilisé un émulateur Intellivision il y a de nombreuses années. C'était donc génial de pouvoir à nouveau faire travailler mes muscles.

Après environ une semaine de travail, je n'aurais pas pu être plus excité lorsque cela s'est produit:

.........
╤╤╤╤╤╤╤╤╤╤╤╤╤╤
0123456789:;? @ ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ [\] ^ _ `abcdefghijklmnopqrstuvwxyz {|} ~


################################################# ################################
################################################# ########################
    0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

    0 1 4 9 a ♣ b ♠ cd ♦ f ☺h `§☺b, ♦ d e f` i ↓ b 8 e Y h ↑ ♦ b = ☺f `

    2 3 4 5 6 7 8 9 a ☺a ♥ a ♦ a ♣ a ♠ a aa a ☺b b ♥ b ♦ b
 c ☺c ☻c ♥ c ♦ c ♣ c ♠ c cc cd d d ♥ d ♦ d ♣ d ♠ d dd de ☺e ♥ e ♦ e ♣ e ♠ e
 ee ef f f ♥ f ♦ f ♣ f ♠ f ff fg g ☻g ♥ g ♦ g ♣ g ♠ gggh h h ♥
h ♦ h ♣ h ♠ h hh hi i i ♥ i ♦ i ♣ i ♠ i ii i `

Un peu de débogage plus tard et ... SHAZAM!

De plus, j'ai reconstruit le programme de test original sans les extensions 80386, car je voulais construire mon émulateur fidèle au 8086 et ne pas fudge dans des instructions supplémentaires. Lien direct vers le code ici: fichier Zip .

Ok je m'amuse trop avec ça. J'ai éclaté la gestion de la mémoire et de l'écran, et maintenant l'écran est mis à jour lorsque le tampon d'écran est écrit. J'ai fait une vidéo :)

http://www.youtube.com/watch?v=qnAssaTpmnA

Mises à jour: Le premier passage de la segmentation est terminé. Très peu d'instructions sont réellement implémentées, mais je l'ai testée en déplaçant le CS / DS et le SS, et tout fonctionne toujours bien.

Également ajouté une gestion rudimentaire des interruptions. Très rudimentaire. Mais j'ai implémenté int 21h pour imprimer une chaîne. Ajout de quelques lignes à la source de test et de le télécharger également.

start:
    sti
    mov ah, 9
    mov dx, joetext
    int 21h
...

joetext:
    db 'This was printed by int 21h$', 0

Si quelqu'un a un code d'assemblage assez simple pour tester les segments, j'aimerais jouer avec.

J'essaie de savoir jusqu'où je veux aller. Emulation complète du processeur? Mode VGA? Maintenant j'écris DOSBox.

12/6: Check it out, mode VGA!

C ++ - 4455 lignes

Et non, je n'ai pas fait que répondre aux exigences de la question. J'ai fait le ENTIRE 8086, y compris 16 opcodes jamais connus. Reenigne a aidé à comprendre ces opcodes.

https://github.com/Alegend45/IBM5150

Javascript - 4 404 lignes

Je suis tombé sur ce post lors de la recherche d'informations pour mon propre émulateur. Ce post Codegolf a été une aide précieuse pour moi. L'exemple de programme et l'assemblage associé ont permis de déboguer facilement et de voir ce qui se passait.

Je vous remercie!!!

Et voici la première version de mon émulateur Javascript 8086.

Fonctionnalités:

• Tous les opcodes requis pour ce défi, plus quelques extras assez similaires pour qu’ils soient faciles à coder
• Vidéo en mode texte partiellement fonctionnel (80x25) (aucune interruption pour l'instant)
• Pile de travail
• Mémoire de base (non segmentée)
• Débogage plutôt correct (je dois l'avoir)
• Le jeu de polices Page de code 437 se charge dynamiquement à partir d'une représentation bitmap

Démo

J'ai une démo en ligne, n'hésitez pas à y jouer et laissez-moi savoir si vous trouvez des bugs :)

http://js86emu.chadrempp.com/

Pour exécuter le programme codegolf

1) cliquez sur le bouton des paramètres

2) puis cliquez simplement sur load (vous pouvez jouer avec les options de débogage ici, comme passer par le programme). Le programme codegolf est le seul disponible pour le moment, je suis en train d’obtenir plus d’informations en ligne.

La source

Source complète ici. https://github.com/crempp/js86emu

J'ai essayé de coller ici les entrailles de l'émulation 8086 (comme suggéré par la poignée de porte), mais celle-ci dépassait la limite de caractères ("Corps limité à 30000 caractères; vous avez entré 158 272").

Voici un lien rapide vers le code que j'allais coller ici: https://github.com/crempp/js86emu/blob/39dbcb7106a0aaf59e003cd7f722acb4b6923d87/src/js/emu/cu/cpus/8086.js

*Edit - updated for new demo and repo location

Java

J'avais envie de relever ce défi depuis si longtemps et j'ai finalement pris le temps de le faire. Cela a été une expérience merveilleuse jusqu'à présent et je suis fier d'annoncer que je l'ai enfin terminée.

La source

Le code source est disponible sur GitHub à l' adresse NeatMonster / Intel8086 . J'ai essayé de documenter à peu près tout, à l'aide du manuel d'utilisation holly 8086 Family .

J'ai l'intention d'implémenter tous les opcodes et fonctionnalités manquants. Vous voudrez peut-être consulter la version 1.0 pour une version ne contenant que celles requises pour ce défi.

Merci beaucoup à @copy!

Common Lisp - 580 loc (442 sans lignes vierges ni commentaires)

J'ai utilisé ce défi comme excuse pour apprendre Common Lisp. Voici le résultat:

;;; Program settings

(defparameter *disasm* nil "Whether to disassemble")

(defmacro disasm-instr (on-disasm &body body)
  `(if *disasm*
       ,on-disasm
       (progn ,@body)))

;;; State variables

(defparameter *ram* (make-array (* 64 1024) :initial-element 0 :element-type '(unsigned-byte 8)) "Primary segment")
(defparameter *stack* (make-array (* 64 1024) :initial-element 0 :element-type '(unsigned-byte 8)) "Stack segment")
(defparameter *flags* '(:cf 0 :sf 0 :zf 0) "Flags")
(defparameter *registers* '(:ax 0 :bx 0 :cx 0 :dx 0 :bp 0 :sp #x100 :si 0 :di 0) "Registers")
(defparameter *ip* 0 "Instruction pointer")
(defparameter *has-carried* nil "Whether the last wraparound changed the value")
(defparameter *advance* 0 "Bytes to advance IP by after an operation")

;;; Constants

(defconstant +byte-register-to-word+ '(:al (:ax nil) :ah (:ax t) :bl (:bx nil) :bh (:bx t) :cl (:cx nil) :ch (:cx t) :dl (:dx nil) :dh (:dx t)) "Mapping from byte registers to word registers")
(defconstant +bits-to-register+ '(:ax :cx :dx :bx :sp :bp :si :di) "Mapping from index to word register")
(defconstant +bits-to-byte-register+ '(:al :cl :dl :bl :ah :ch :dh :bh) "Mapping from index to byte register")

;;; Constant mappings

(defun bits->word-reg (bits)
  (elt +bits-to-register+ bits))

(defun bits->byte-reg (bits)
  (elt +bits-to-byte-register+ bits))

(defun address-for-r/m (mod-bits r/m-bits)
  (disasm-instr
      (if (and (= mod-bits #b00) (= r/m-bits #b110))
      (list :disp (peek-at-word))
      (case r/m-bits
        (#b000 (list :base :bx :index :si))
        (#b001 (list :base :bx :index :di))
        (#b010 (list :base :bp :index :si))
        (#b011 (list :base :bp :index :di))
        (#b100 (list :index :si))
        (#b101 (list :index :di))
        (#b110 (list :base :bp))
        (#b111 (list :base :bx))))
    (if (and (= mod-bits #b00) (= r/m-bits #b110))
    (peek-at-word)
    (case r/m-bits
      (#b000 (+ (register :bx) (register :si)))
      (#b001 (+ (register :bx) (register :di)))
      (#b010 (+ (register :bp) (register :si)))
      (#b011 (+ (register :bp) (register :di)))
      (#b100 (register :si))
      (#b101 (register :di))
      (#b110 (register :bp))
      (#b111 (register :bx))))))

;;; Convenience functions

(defun reverse-little-endian (low high)
  "Reverse a little-endian number."
  (+ low (ash high 8)))

(defun negative-p (value is-word)
  (or (if is-word (>= value #x8000) (>= value #x80)) (< value 0)))

(defun twos-complement (value is-word)
  (if (negative-p value is-word)
      (- (1+ (logxor value (if is-word #xffff #xff))))
      value))

(defun wrap-carry (value is-word)
  "Wrap around an carried value."
  (let ((carry (if is-word (>= value #x10000) (>= value #x100))))
    (setf *has-carried* carry)
    (if carry
    (if is-word (mod value #x10000) (mod value #x100))
    value)))

;;; setf-able locations

(defun register (reg)
  (disasm-instr reg
    (getf *registers* reg)))

(defun set-reg (reg value)
  (setf (getf *registers* reg) (wrap-carry value t)))

(defsetf register set-reg)

(defun byte-register (reg)
  (disasm-instr reg
    (let* ((register-to-word (getf +byte-register-to-word+ reg)) (word (first register-to-word)))
      (if (second register-to-word)
      (ash (register word) -8)
      (logand (register word) #x00ff)))))

(defun set-byte-reg (reg value)
  (let* ((register-to-word (getf +byte-register-to-word+ reg)) (word (first register-to-word)) (wrapped-value (wrap-carry value nil)))
    (if (second register-to-word)
    (setf (register word) (+ (ash wrapped-value 8) (logand (register word) #x00ff)))
    (setf (register word) (+ wrapped-value (logand (register word) #xff00))))))

(defsetf byte-register set-byte-reg)

(defun flag (name)
  (getf *flags* name))

(defun set-flag (name value)
  (setf (getf *flags* name) value))

(defsetf flag set-flag)

(defun flag-p (name)
  (= (flag name) 1))

(defun set-flag-p (name is-set)
  (setf (flag name) (if is-set 1 0)))

(defsetf flag-p set-flag-p)

(defun byte-in-ram (location segment)
  "Read a byte from a RAM segment."
  (elt segment location))

(defsetf byte-in-ram (location segment) (value)
  "Write a byte to a RAM segment."
  `(setf (elt ,segment ,location) ,value))

(defun word-in-ram (location segment)
  "Read a word from a RAM segment."
  (reverse-little-endian (elt segment location) (elt segment (1+ location))))

(defsetf word-in-ram (location segment) (value)
  "Write a word to a RAM segment."
  `(progn
     (setf (elt ,segment ,location) (logand ,value #x00ff))
     (setf (elt ,segment (1+ ,location)) (ash (logand ,value #xff00) -8))))

(defun indirect-address (mod-bits r/m-bits is-word)
  "Read from an indirect address."
  (disasm-instr
      (if (= mod-bits #b11) (register (if is-word (bits->word-reg r/m-bits) (bits->byte-reg r/m-bits)))
      (let ((base-index (address-for-r/m mod-bits r/m-bits)))
        (unless (getf base-index :disp)
          (setf (getf base-index :disp)
            (case mod-bits
              (#b00 0)
              (#b01 (next-instruction))
              (#b10 (next-word)))))
        base-index))
    (let ((address-base (address-for-r/m mod-bits r/m-bits)))
      (case mod-bits
    (#b00 (if is-word (word-in-ram address-base *ram*) (byte-in-ram address-base *ram*)))
    (#b01 (if is-word (word-in-ram (+ address-base (peek-at-instruction)) *ram*) (byte-in-ram (+ address-base (peek-at-instruction)) *ram*)))
    (#b10 (if is-word (word-in-ram (+ address-base (peek-at-word)) *ram*) (byte-in-ram (+ address-base (peek-at-word)) *ram*)))
    (#b11 (if is-word (register (bits->word-reg r/m-bits)) (byte-register (bits->byte-reg r/m-bits))))))))

(defsetf indirect-address (mod-bits r/m-bits is-word) (value)
  "Write to an indirect address."
  `(let ((address-base (address-for-r/m ,mod-bits ,r/m-bits)))
    (case ,mod-bits
      (#b00 (if ,is-word (setf (word-in-ram address-base *ram*) ,value) (setf (byte-in-ram address-base *ram*) ,value)))
      (#b01 (if ,is-word (setf (word-in-ram (+ address-base (peek-at-instruction)) *ram*) ,value) (setf (byte-in-ram (+ address-base (peek-at-instruction)) *ram*) ,value)))
      (#b10 (if ,is-word (setf (word-in-ram (+ address-base (peek-at-word)) *ram*) ,value) (setf (byte-in-ram (+ address-base (peek-at-word)) *ram*) ,value)))
      (#b11 (if ,is-word (setf (register (bits->word-reg ,r/m-bits)) ,value) (setf (byte-register (bits->byte-reg ,r/m-bits)) ,value))))))

;;; Instruction loader

(defun load-instructions-into-ram (instrs)
  (setf *ip* 0)
  (setf (subseq *ram* 0 #x7fff) instrs)
  (length instrs))

(defun next-instruction ()
  (incf *ip*)
  (elt *ram* (1- *ip*)))

(defun next-word ()
  (reverse-little-endian (next-instruction) (next-instruction)))

(defun peek-at-instruction (&optional (forward 0))
  (incf *advance*)
  (elt *ram* (+ *ip* forward)))

(defun peek-at-word ()
  (reverse-little-endian (peek-at-instruction) (peek-at-instruction 1)))

(defun advance-ip ()
  (incf *ip* *advance*)
  (setf *advance* 0))

(defun advance-ip-ahead-of-indirect-address (mod-bits r/m-bits)
  (cond
    ((or (and (= mod-bits #b00) (= r/m-bits #b110)) (= mod-bits #b10)) 2)
    ((= mod-bits #b01) 1)
    (t 0)))

(defun next-instruction-ahead-of-indirect-address (mod-bits r/m-bits)
  (let ((*ip* *ip*))
    (incf *ip* (advance-ip-ahead-of-indirect-address mod-bits r/m-bits))
    (incf *advance*)
    (next-instruction)))

(defun next-word-ahead-of-indirect-address (mod-bits r/m-bits)
  (let ((*ip* *ip*))
    (incf *ip* (advance-ip-ahead-of-indirect-address mod-bits r/m-bits))
    (incf *advance* 2)
    (next-word)))

;;; Memory access

(defun read-word-from-ram (loc &optional (segment *ram*))
  (word-in-ram loc segment))

(defun write-word-to-ram (loc word &optional (segment *ram*))
  (setf (word-in-ram loc segment) word))

(defun push-to-stack (value)
  (decf (register :sp) 2)
  (write-word-to-ram (register :sp) value *stack*))

(defun pop-from-stack ()
  (incf (register :sp) 2)
  (read-word-from-ram (- (register :sp) 2) *stack*))

;;; Flag effects

(defun set-cf-on-add (value)
  (setf (flag-p :cf) *has-carried*)
  value)

(defun set-cf-on-sub (value1 value2)
  (setf (flag-p :cf) (> value2 value1))
  (- value1 value2))

(defun set-sf-on-op (value is-word)
  (setf (flag-p :sf) (negative-p value is-word))
  value)

(defun set-zf-on-op (value)
  (setf (flag-p :zf) (= value 0))
  value)

;;; Operations

;; Context wrappers

(defun with-one-byte-opcode-register (opcode fn)
  (let ((reg (bits->word-reg (mod opcode #x08))))
    (funcall fn reg)))

(defmacro with-mod-r/m-byte (&body body)
  `(let* ((mod-r/m (next-instruction)) (r/m-bits (logand mod-r/m #b00000111)) (mod-bits (ash (logand mod-r/m #b11000000) -6)) (reg-bits (ash (logand mod-r/m #b00111000) -3)))
     ,@body))

(defmacro with-in-place-mod (dest mod-bits r/m-bits &body body)
  `(progn
     ,@body
     (when (equal (car ',dest) 'indirect-address)
       (decf *advance* (advance-ip-ahead-of-indirect-address ,mod-bits ,r/m-bits)))))

;; Templates

(defmacro mov (src dest)
  `(disasm-instr (list "mov" :src ,src :dest ,dest)
     (setf ,dest ,src)))

(defmacro xchg (op1 op2)
  `(disasm-instr (list "xchg" :op1 ,op1 :op2 ,op2)
     (rotatef ,op1 ,op2)))

(defmacro inc (op1 is-word)
  `(disasm-instr (list "inc" :op1 ,op1)
     (set-sf-on-op (set-zf-on-op (incf ,op1)) ,is-word)))

(defmacro dec (op1 is-word)
  `(disasm-instr (list "dec" :op1 ,op1)
     (set-sf-on-op (set-zf-on-op (decf ,op1)) ,is-word)))

;; Group handling

(defmacro parse-group-byte-pair (opcode operation mod-bits r/m-bits)
  `(,operation ,mod-bits ,r/m-bits (oddp ,opcode)))

(defmacro parse-group-opcode (&body body)
  `(with-mod-r/m-byte
     (case reg-bits
       ,@body)))

;; One-byte opcodes on registers

(defun clear-carry-flag ()
  (disasm-instr '("clc")
    (setf (flag-p :cf) nil)))

(defun set-carry-flag ()
  (disasm-instr '("stc")
    (setf (flag-p :cf) t)))

(defun push-register (reg)
  (disasm-instr (list "push" :src reg)
    (push-to-stack (register reg))))

(defun pop-to-register (reg)
  (disasm-instr (list "pop" :dest reg)
    (setf (register reg) (pop-from-stack))))

(defun inc-register (reg)
  (inc (register reg) t))

(defun dec-register (reg)
  (dec (register reg) t))

(defun xchg-register (reg)
  (disasm-instr (if (eql reg :ax) '("nop") (list "xchg" :op1 :ax :op2 reg))
    (xchg (register :ax) (register reg))))

(defun mov-byte-to-register (opcode)
  (let ((reg (bits->byte-reg (mod opcode #x08))))
    (mov (next-instruction) (byte-register reg))))

(defun mov-word-to-register (reg)
  (mov (next-word) (register reg)))

;; Flow control

(defun jmp-short ()
  (disasm-instr (list "jmp" :op1 (twos-complement (next-instruction) nil))
    (incf *ip* (twos-complement (next-instruction) nil))))

(defmacro jmp-short-conditionally (opcode condition mnemonic)
  `(let ((disp (next-instruction)))
     (if (evenp ,opcode)
       (disasm-instr (list (concatenate 'string "j" ,mnemonic) :op1 (twos-complement disp nil))
     (when ,condition
       (incf *ip* (twos-complement disp nil))))
       (disasm-instr (list (concatenate 'string "jn" ,mnemonic) :op1 (twos-complement disp nil))
     (unless ,condition
       (incf *ip* (twos-complement disp nil)))))))

(defun call-near ()
  (disasm-instr (list "call" :op1 (twos-complement (next-word) t))
    (push-to-stack (+ *ip* 2))
    (incf *ip* (twos-complement (next-word) t))))

(defun ret-from-call ()
  (disasm-instr '("ret")
    (setf *ip* (pop-from-stack))))

;; ALU

(defmacro parse-alu-opcode (opcode operation)
  `(let ((mod-8 (mod ,opcode 8)))
     (case mod-8
       (0
    (with-mod-r/m-byte
      (,operation (byte-register (bits->byte-reg reg-bits)) (indirect-address mod-bits r/m-bits nil) nil mod-bits r/m-bits)))
       (1
    (with-mod-r/m-byte
      (,operation (register (bits->word-reg reg-bits)) (indirect-address mod-bits r/m-bits t) t mod-bits r/m-bits)))
       (2
    (with-mod-r/m-byte
      (,operation (indirect-address mod-bits r/m-bits nil) (byte-register (bits->byte-reg reg-bits)) nil)))
       (3
    (with-mod-r/m-byte
      (,operation (indirect-address mod-bits r/m-bits t) (register (bits->word-reg reg-bits)) t)))
       (4
    (,operation (next-instruction) (byte-register :al) nil))
       (5
    (,operation (next-word) (register :ax) t)))))

(defmacro add-without-carry (src dest is-word &optional mod-bits r/m-bits)
  `(disasm-instr (list "add" :src ,src :dest ,dest)
     (with-in-place-mod ,dest ,mod-bits ,r/m-bits
       (set-zf-on-op (set-sf-on-op (set-cf-on-add (incf ,dest ,src)) ,is-word)))))

(defmacro add-with-carry (src dest is-word &optional mod-bits r/m-bits)
  `(disasm-instr (list "adc" :src ,src :dest ,dest)
     (with-in-place-mod ,dest ,mod-bits ,r/m-bits
       (set-zf-on-op (set-sf-on-op (set-cf-on-add (incf ,dest (+ ,src (flag :cf)))) ,is-word)))))

(defmacro sub-without-borrow (src dest is-word &optional mod-bits r/m-bits)
  `(disasm-instr (list "sub" :src ,src :dest ,dest)
     (with-in-place-mod ,dest ,mod-bits ,r/m-bits
       (let ((src-value ,src))
     (set-zf-on-op (set-sf-on-op (set-cf-on-sub (+ (decf ,dest src-value) src-value) src-value) ,is-word))))))

(defmacro sub-with-borrow (src dest is-word &optional mod-bits r/m-bits)
  `(disasm-instr (list "sbb" :src ,src :dest ,dest)
     (with-in-place-mod ,dest ,mod-bits ,r/m-bits
       (let ((src-plus-cf (+ ,src (flag :cf))))
     (set-zf-on-op (set-sf-on-op (set-cf-on-sub (+ (decf ,dest src-plus-cf) src-plus-cf) src-plus-cf) ,is-word))))))

(defmacro cmp-operation (src dest is-word &optional mod-bits r/m-bits)
  `(disasm-instr (list "cmp" :src ,src :dest ,dest)
     (set-zf-on-op (set-sf-on-op (set-cf-on-sub ,dest ,src) ,is-word))))

(defmacro and-operation (src dest is-word &optional mod-bits r/m-bits)
  `(disasm-instr (list "and" :src ,src :dest ,dest)
     (with-in-place-mod ,dest ,mod-bits ,r/m-bits
       (set-zf-on-op (set-sf-on-op (setf ,dest (logand ,src ,dest)) ,is-word))
       (setf (flag-p :cf) nil))))

(defmacro or-operation (src dest is-word &optional mod-bits r/m-bits)
  `(disasm-instr (list "or" :src ,src :dest ,dest)
     (with-in-place-mod ,dest ,mod-bits ,r/m-bits
       (set-zf-on-op (set-sf-on-op (setf ,dest (logior ,src ,dest)) ,is-word))
       (setf (flag-p :cf) nil))))

(defmacro xor-operation (src dest is-word &optional mod-bits r/m-bits)
  `(disasm-instr (list "xor" :src ,src :dest ,dest)
     (with-in-place-mod ,dest ,mod-bits ,r/m-bits
       (set-zf-on-op (set-sf-on-op (setf ,dest (logxor ,src ,dest)) ,is-word))
       (setf (flag-p :cf) nil))))

(defmacro parse-group1-byte (opcode operation mod-bits r/m-bits)
  `(case (mod ,opcode 4)
    (0 (,operation (next-instruction-ahead-of-indirect-address ,mod-bits ,r/m-bits) (indirect-address ,mod-bits ,r/m-bits nil) nil mod-bits r/m-bits))
    (1 (,operation (next-word-ahead-of-indirect-address ,mod-bits ,r/m-bits) (indirect-address ,mod-bits ,r/m-bits t) t mod-bits r/m-bits))
    (3 (,operation (twos-complement (next-instruction-ahead-of-indirect-address ,mod-bits ,r/m-bits) nil) (indirect-address ,mod-bits ,r/m-bits t) t mod-bits r/m-bits))))

(defmacro parse-group1-opcode (opcode)
  `(parse-group-opcode
     (0 (parse-group1-byte ,opcode add-without-carry mod-bits r/m-bits))
     (1 (parse-group1-byte ,opcode or-operation mod-bits r/m-bits))
     (2 (parse-group1-byte ,opcode add-with-carry mod-bits r/m-bits))
     (3 (parse-group1-byte ,opcode sub-with-borrow mod-bits r/m-bits))
     (4 (parse-group1-byte ,opcode and-operation mod-bits r/m-bits))
     (5 (parse-group1-byte ,opcode sub-without-borrow mod-bits r/m-bits))
     (6 (parse-group1-byte ,opcode xor-operation mod-bits r/m-bits))
     (7 (parse-group1-byte ,opcode cmp-operation mod-bits r/m-bits))))

;; Memory and register mov/xchg

(defun xchg-memory-register (opcode)
  (let ((is-word (oddp opcode)))
    (with-mod-r/m-byte
      (if is-word
      (xchg (register (bits->word-reg reg-bits)) (indirect-address mod-bits r/m-bits is-word))
      (xchg (byte-register (bits->byte-reg reg-bits)) (indirect-address mod-bits r/m-bits is-word))))))

(defmacro mov-immediate-to-memory (mod-bits r/m-bits is-word)
  `(if ,is-word
       (mov (next-word-ahead-of-indirect-address ,mod-bits ,r/m-bits) (indirect-address ,mod-bits ,r/m-bits t))
       (mov (next-instruction-ahead-of-indirect-address ,mod-bits ,r/m-bits) (indirect-address ,mod-bits ,r/m-bits nil))))

(defmacro parse-group11-opcode (opcode)
  `(parse-group-opcode
     (0 (parse-group-byte-pair ,opcode mov-immediate-to-memory mod-bits r/m-bits))))

(defmacro parse-mov-opcode (opcode)
  `(let ((mod-4 (mod ,opcode 4)))
     (with-mod-r/m-byte
       (case mod-4
     (0
      (mov (byte-register (bits->byte-reg reg-bits)) (indirect-address mod-bits r/m-bits nil)))
     (1
      (mov (register (bits->word-reg reg-bits)) (indirect-address mod-bits r/m-bits t)))
     (2
      (mov (indirect-address mod-bits r/m-bits nil) (byte-register (bits->byte-reg reg-bits))))
     (3
      (mov (indirect-address mod-bits r/m-bits t) (register (bits->word-reg reg-bits))))))))

;; Group 4/5 (inc/dec on EAs)

(defmacro inc-indirect (mod-bits r/m-bits is-word)
  `(inc (indirect-address ,mod-bits ,r/m-bits ,is-word) ,is-word))

(defmacro dec-indirect (mod-bits r/m-bits is-word)
  `(dec (indirect-address ,mod-bits ,r/m-bits ,is-word) ,is-word))

(defmacro parse-group4/5-opcode (opcode)
  `(parse-group-opcode
     (0 (parse-group-byte-pair ,opcode inc-indirect mod-bits r/m-bits))
     (1 (parse-group-byte-pair ,opcode dec-indirect mod-bits r/m-bits))))

;;; Opcode parsing

(defun in-paired-byte-block-p (opcode block)
  (= (truncate (/ opcode 2)) (/ block 2)))

(defun in-4-byte-block-p (opcode block)
  (= (truncate (/ opcode 4)) (/ block 4)))

(defun in-8-byte-block-p (opcode block)
  (= (truncate (/ opcode 8)) (/ block 8)))

(defun in-6-byte-block-p (opcode block)
  (and (= (truncate (/ opcode 8)) (/ block 8)) (< (mod opcode 8) 6)))

(defun parse-opcode (opcode)
  "Parse an opcode."
  (cond
    ((not opcode) (return-from parse-opcode nil))
    ((= opcode #xf4) (return-from parse-opcode '("hlt")))
    ((in-8-byte-block-p opcode #x40) (with-one-byte-opcode-register opcode #'inc-register))
    ((in-8-byte-block-p opcode #x48) (with-one-byte-opcode-register opcode #'dec-register))
    ((in-8-byte-block-p opcode #x50) (with-one-byte-opcode-register opcode #'push-register))
    ((in-8-byte-block-p opcode #x58) (with-one-byte-opcode-register opcode #'pop-to-register))
    ((in-8-byte-block-p opcode #x90) (with-one-byte-opcode-register opcode #'xchg-register))
    ((in-8-byte-block-p opcode #xb0) (mov-byte-to-register opcode))
    ((in-8-byte-block-p opcode #xb8) (with-one-byte-opcode-register opcode #'mov-word-to-register))
    ((= opcode #xf8) (clear-carry-flag))
    ((= opcode #xf9) (set-carry-flag))
    ((= opcode #xeb) (jmp-short))
    ((in-paired-byte-block-p opcode #x72) (jmp-short-conditionally opcode (flag-p :cf) "b"))
    ((in-paired-byte-block-p opcode #x74) (jmp-short-conditionally opcode (flag-p :zf) "z"))
    ((in-paired-byte-block-p opcode #x76) (jmp-short-conditionally opcode (or (flag-p :cf) (flag-p :zf)) "be"))
    ((in-paired-byte-block-p opcode #x78) (jmp-short-conditionally opcode (flag-p :sf) "s"))
    ((= opcode #xe8) (call-near))
    ((= opcode #xc3) (ret-from-call))
    ((in-6-byte-block-p opcode #x00) (parse-alu-opcode opcode add-without-carry))
    ((in-6-byte-block-p opcode #x08) (parse-alu-opcode opcode or-operation))
    ((in-6-byte-block-p opcode #x10) (parse-alu-opcode opcode add-with-carry))
    ((in-6-byte-block-p opcode #x18) (parse-alu-opcode opcode sub-with-borrow))
    ((in-6-byte-block-p opcode #x20) (parse-alu-opcode opcode and-operation))
    ((in-6-byte-block-p opcode #x28) (parse-alu-opcode opcode sub-without-borrow))
    ((in-6-byte-block-p opcode #x30) (parse-alu-opcode opcode xor-operation))
    ((in-6-byte-block-p opcode #x38) (parse-alu-opcode opcode cmp-operation))
    ((in-4-byte-block-p opcode #x80) (parse-group1-opcode opcode))
    ((in-4-byte-block-p opcode #x88) (parse-mov-opcode opcode))
    ((in-paired-byte-block-p opcode #x86) (xchg-memory-register opcode))
    ((in-paired-byte-block-p opcode #xc6) (parse-group11-opcode opcode))
    ((in-paired-byte-block-p opcode #xfe) (parse-group4/5-opcode opcode))))

;;; Main functions

(defun execute-instructions ()
  "Loop through loaded instructions."
  (loop
     for ret = (parse-opcode (next-instruction))
     until (equal ret '("hlt"))
     do (advance-ip)
     finally (return t)))

(defun disasm-instructions (instr-length)
  "Disassemble code."
  (loop
     for ret = (parse-opcode (next-instruction))
     collecting ret into disasm
     until (= *ip* instr-length)
     do (advance-ip)
     finally (return disasm)))

(defun loop-instructions (instr-length)
  (if *disasm*
      (disasm-instructions instr-length)
      (execute-instructions)))

(defun load-instructions-from-file (file)
  (with-open-file (in file :element-type '(unsigned-byte 8))
    (let ((instrs (make-array (file-length in) :element-type '(unsigned-byte 8) :initial-element 0 :adjustable t)))
      (read-sequence instrs in)
      instrs)))

(defun load-instructions (&key (file nil))
  (if file
      (load-instructions-from-file file)
      #()))

(defun print-video-ram (&key (width 80) (height 25) (stream t) (newline nil))
  (dotimes (line height)
    (dotimes (column width)
      (let ((char-at-cell (byte-in-ram (+ #x8000 (* line 80) column) *ram*)))
    (if (zerop char-at-cell)
        (format stream "~a" #\Space)
        (format stream "~a" (code-char char-at-cell)))))
    (if newline (format stream "~%"))))

(defun disasm (&key (file nil))
  (setf *disasm* t)
  (loop-instructions (load-instructions-into-ram (load-instructions :file file))))

(defun main (&key (file nil) (display nil) (stream t) (newline nil))
  (setf *disasm* nil)
  (loop-instructions (load-instructions-into-ram (load-instructions :file file)))
  (when display
    (print-video-ram :stream stream :newline newline)))

Voici la sortie dans Emacs:

Je veux souligner trois caractéristiques principales. Ce code utilise beaucoup de macros lors de l' application des instructions, telles que mov, xchget les opérations artithmetic. Chaque instruction comprend un disasm-instrappel de macro. Cela implémente le désassemblage à côté du code réel en utilisant un if sur une variable globale définie au moment de l'exécution. Je suis particulièrement fier de l’approche agnostique à la destination utilisée pour écrire des valeurs dans des registres et des adresses indirectes. Les macros implémentant les instructions ne se soucient pas de la destination, car les formulaires fusionnés pour l'une ou l'autre possibilité fonctionneront avec la setfmacro générique Common Lisp.

Le code peut être trouvé sur mon dépôt GitHub . Recherchez la branche "codegolf", car j'ai déjà commencé à implémenter d'autres fonctionnalités du 8086 en maître. J'ai déjà implémenté les indicateurs de débordement et de parité, ainsi que le registre FLAGS.

Il y a trois opérations en cela, pas dans 8086, les versions 0x82et 0x83des opérateurs logiques. Cela a été pris très tard et il serait assez désordonné de supprimer ces opérations.

Je voudrais remercier @ja pour sa version Python, qui m'a inspiré très tôt dans cette aventure.

C - 319 348 lignes

C’est une traduction plus ou moins directe de mon programme PostScript en C. Bien entendu, l’utilisation de la pile est remplacée par des variables explicites. Les champs d'une instruction sont divisés en variables o- octet d'instruction d'instruction, d- champ de direction, w- champ de largeur. S'il s'agit d'une instruction "mod-reg-r / m", l' octet mr-rm est lu struct rm r. Le décodage des champs reg et r / m se déroule en deux étapes: calcul du pointeur sur les données et chargement des données, réutilisation de la même variable. Donc, pour quelque chose comme ADD AX,BX, d'abord x est un pointeur sur ax et y est un pointeur sur bx, alors x est le contenu (ax) et y est le contenu (bx). Il faut beaucoup de transtypage pour réutiliser la variable pour différents types comme celui-ci.

L'octet de code d'opération est décodé avec une table de pointeurs de fonction. Chaque corps de fonction est composé à l’aide de macros pour les morceaux réutilisables. La DWmacro est présente dans toutes les fonctions d'opcode et décode les variables det wde l' ooctet d'opcode. La RMPmacro effectue la première étape de décodage de l'octet "mr-rm" et LDXYexécute la deuxième étape. Les opcodes qui stockent un résultat utilisent la pvariable pour maintenir le pointeur sur l'emplacement du résultat et la zvariable pour conserver la valeur du résultat. Les indicateurs sont calculés une fois la zvaleur calculée. Les opérations INCet DECsauvegardent l’indicateur de port avant d’utiliser la MATHFLAGSfonction générique (dans le cadre du ADDouSUB submacro) et le restaure après, afin de préserver le Carry.

Edit: bugs corrigés!
Edit: développé et commenté. Quand trace==0il sort maintenant une commande ANSI move-to-0,0 lors du vidage de la vidéo. Donc, cela simule mieux un affichage réel. La BIGENDIANchose (qui n'a même pas fonctionné) a été supprimée. À certains endroits, il se base sur l'ordre des octets little-endian, mais je prévois de résoudre ce problème lors de la prochaine révision. Fondamentalement, tout accès par pointeur doit passer par les fonctions get_and put_qui composent (de) explicitement la composition des octets dans l’ordre du LE.

#include<ctype.h>
#include<stdint.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<sys/stat.h>
#include<unistd.h>
#define P printf
#define R return
#define T typedef
T intptr_t I; T uintptr_t U;
T short S; T unsigned short US;
T signed char C; T unsigned char UC; T void V;  // to make everything shorter
U o,w,d,f; // opcode, width, direction, extra temp variable (was initially for a flag, hence 'f')
U x,y,z;   // left operand, right operand, result
void *p;   // location to receive result
UC halt,debug=0,trace=0,reg[28],null[2],mem[0xffff]={ // operating flags, register memory, RAM
    1, (3<<6),        // ADD ax,ax
    1, (3<<6)+(4<<3), // ADD ax,sp
    3, (3<<6)+(4<<3), // ADD sp,ax
    0xf4 //HLT
};

// register declaration and initialization
#define H(_)_(al)_(ah)_(cl)_(ch)_(dl)_(dh)_(bl)_(bh)
#define X(_)_(ax)     _(cx)     _(dx)     _(bx)     _(sp)_(bp)_(si)_(di)_(ip)_(fl)
#define SS(_)_(cs)_(ds)_(ss)_(es)
#define HD(_)UC*_;      // half-word regs declared as unsigned char *
#define XD(_)US*_;      // full-word regs declared as unsigned short *
#define HR(_)_=(UC*)(reg+i++);      // init and increment by one
#define XR(_)_=(US*)(reg+i);i+=2;   // init and increment by two
H(HD)X(XD)SS(XD)V init(){I i=0;H(HR)i=0;X(XR)SS(XR)}    // declare and initialize register pointers
enum { CF=1<<0, PF=1<<2, AF=1<<4, ZF=1<<6, SF=1<<7, OF=1<<11 };

#define HP(_)P(#_ ":%02x ",*_);     // dump a half-word reg as zero-padded hex
#define XP(_)P(#_ ":%04x ",*_);     // dump a full-word reg as zero-padded hex
V dump(){ //H(HP)P("\n");
    P("\n"); X(XP)
    if(trace)P("%s %s %s %s ",*fl&CF?"CA":"NC",*fl&OF?"OV":"NO",*fl&SF?"SN":"NS",*fl&ZF?"ZR":"NZ");
    P("\n");  // ^^^ crack flag bits into strings ^^^
}

// get and put into memory in a strictly little-endian format
I get_(void*p,U w){R w? *(UC*)p + (((UC*)p)[1]<<8) :*(UC*)p;}
V put_(void*p,U x,U w){ if(w){ *(UC*)p=x; ((UC*)p)[1]=x>>8; }else *(UC*)p=x; }
// get byte or word through ip, incrementing ip
UC fetchb(){ U x = get_(mem+(*ip)++,0); if(trace)P("%02x(%03o) ",x,x); R x; }
US fetchw(){I w=fetchb();R w|(fetchb()<<8);}

T struct rm{U mod,reg,r_m;}rm;      // the three fields of the mod-reg-r/m byte
rm mrm(U m){ R(rm){ (m>>6)&3, (m>>3)&7, m&7 }; }    // crack the mrm byte into fields
U decreg(U reg,U w){    // decode the reg field, yielding a uintptr_t to the register (byte or word)
    if (w)R (U)((US*[]){ax,cx,dx,bx,sp,bp,si,di}[reg]);
    else R (U)((UC*[]){al,cl,dl,bl,ah,ch,dh,bh}[reg]); }
U rs(US*x,US*y){ R get_(x,1)+get_(y,1); }  // fetch and sum two full-words
U decrm(rm r,U w){      // decode the r/m byte, yielding uintptr_t
    U x=(U[]){rs(bx,si),rs(bx,di),rs(bp,si),rs(bp,di),get_(si,1),get_(di,1),get_(bp,1),get_(bx,1)}[r.r_m];
    switch(r.mod){ case 0: if (r.r_m==6) R (U)(mem+fetchw()); break;
                   case 1: x+=fetchb(); break;
                   case 2: x+=fetchw(); break;
                   case 3: R decreg(r.r_m,w); }
    R (U)(mem+x); }

// opcode helpers
    // set d and w from o
#define DW  if(trace){ P("%s:\n",__func__); } \
            d=!!(o&2); \
            w=o&1;
    // fetch mrm byte and decode, setting x and y as pointers to args and p ptr to dest
#define RMP rm r=mrm(fetchb());\
            x=decreg(r.reg,w); \
            y=decrm(r,w); \
            if(trace>1){ P("x:%d\n",x); P("y:%d\n",y); } \
            p=d?(void*)x:(void*)y;

    // fetch x and y values from x and y pointers
#define LDXY \
            x=get_((void*)x,w); \
            y=get_((void*)y,w); \
            if(trace){ P("x:%d\n",x); P("y:%d\n",y); }

    // normal mrm decode and load
#define RM  RMP LDXY

    // immediate to accumulator
#define IA x=(U)(p=w?(UC*)ax:al); \
           x=get_((void*)x,w); \
           y=w?fetchw():fetchb();

    // flags set by logical operators
#define LOGFLAGS  *fl=0; \
                  *fl |= ( (z&(w?0x8000:0x80))           ?SF:0) \
                       | ( (z&(w?0xffff:0xff))==0        ?ZF:0) ;

    // additional flags set by math operators
#define MATHFLAGS *fl |= ( (z&(w?0xffff0000:0xff00))     ?CF:0) \
                       | ( ((z^x)&(z^y)&(w?0x8000:0x80)) ?OF:0) \
                       | ( ((x^y^z)&0x10)                ?AF:0) ;

    // store result to p ptr
#define RESULT \
        if(trace)P(w?"->%04x ":"->%02x ",z); \
        put_(p,z,w);

// operators, composed with helpers in the opcode table below
    // most of these macros will "enter" with x and y already loaded with operands
#define PUSH(x) put_(mem+(*sp-=2),*(x),1)
#define POP(x) *(x)=get_(mem+(*sp+=2)-2,1)
#define ADD z=x+y; LOGFLAGS MATHFLAGS RESULT
#define ADC x+=(*fl&CF); ADD
#define SUB z=d?x-y:y-x; LOGFLAGS MATHFLAGS RESULT
#define SBB d?y+=*fl&CF:(x+=*fl&CF); SUB
#define CMP p=null; SUB
#define AND z=x&y; LOGFLAGS RESULT
#define  OR z=x|y; LOGFLAGS RESULT
#define XOR z=x^y; LOGFLAGS RESULT
#define INC(r) w=1; d=1; p=(V*)r; x=(S)*r; y=1; f=*fl&CF; ADD *fl=(*fl&~CF)|f;
#define DEC(r) w=1; d=1; p=(V*)r; x=(S)*r; y=1; f=*fl&CF; SUB *fl=(*fl&~CF)|f;
#define F(f) !!(*fl&f)
#define J(c) U cf=F(CF),of=F(OF),sf=F(SF),zf=F(ZF); y=(S)(C)fetchb(); \
                  if(trace)P("<%d> ", c); \
                  if(c)*ip+=(S)y;
#define JN(c) J(!(c))
#define IMM(a,b) rm r=mrm(fetchb()); \
            p=(void*)(y=decrm(r,w)); \
            a \
            x=w?fetchw():fetchb(); \
            b \
            d=0; \
            y=get_((void*)y,w); \
            if(trace){ P("x:%d\n",x); P("y:%d\n",y); } \
            if(trace){ P("%s ", (C*[]){"ADD","OR","ADC","SBB","AND","SUB","XOR","CMP"}[r.reg]); } \
            switch(r.reg){case 0:ADD break; \
                          case 1:OR break; \
                          case 2:ADC break; \
                          case 3:SBB break; \
                          case 4:AND break; \
                          case 5:SUB break; \
                          case 6:XOR break; \
                          case 7:CMP break; }
#define IMMIS IMM(w=0;,w=1;x=(S)(C)x;)
#define TEST z=x&y; LOGFLAGS MATHFLAGS
#define XCHG f=x;z=y; LDXY if(w){*(US*)f=y;*(US*)z=x;}else{*(UC*)f=y;*(UC*)z=x;}
#define MOV z=d?y:x; RESULT
#define MOVSEG
#define LEA RMP z=((UC*)y)-mem; RESULT
#define NOP
#define AXCH(r) x=(U)ax; y=(U)(r); w=1; XCHG
#define CBW *ax=(S)(C)*al;
#define CWD z=(I)(S)*ax; *dx=z>>16;
#define CALL x=w?fetchw():(S)(C)fetchb(); PUSH(ip); (*ip)+=(S)x;
#define WAIT
#define PUSHF PUSH(fl)
#define POPF POP(fl)
#define SAHF x=*fl; y=*ah; x=(x&~0xff)|y; *fl=x;
#define LAHF *ah=(UC)*fl;
#define mMOV if(d){ x=get_(mem+fetchw(),w); if(w)*ax=x; else*al=x; } \
             else { put_(mem+fetchw(),w?*ax:*al,w); }
#define MOVS
#define CMPS
#define STOS
#define LODS
#define SCAS
#define iMOVb(r) (*r)=fetchb();
#define iMOVw(r) (*r)=fetchw();
#define RET(v) POP(ip); if(v)*sp+=v*2;
#define LES
#define LDS
#define iMOVm if(w){iMOVw((US*)y)}else{iMOVb((UC*)y)}
#define fRET(v) POP(cs); RET(v)
#define INT(v)
#define INT0
#define IRET
#define Shift rm r=mrm(fetchb());
#define AAM
#define AAD
#define XLAT
#define ESC(v)
#define LOOPNZ
#define LOOPZ
#define LOOP
#define JCXZ
#define IN
#define OUT
#define INv
#define OUTv
#define JMP x=fetchw(); *ip+=(S)x;
#define sJMP x=(S)(C)fetchb(); *ip+=(S)x;
#define FARJMP
#define LOCK
#define REP
#define REPZ
#define HLT halt=1
#define CMC *fl=(*fl&~CF)|((*fl&CF)^1);
#define NOT
#define NEG
#define MUL
#define IMUL
#define DIV
#define IDIV
#define Grp1 rm r=mrm(fetchb()); \
             y=decrm(r,w); \
             if(trace)P("%s ", (C*[]){}[r.reg]); \
             switch(r.reg){case 0: TEST; break; \
                           case 2: NOT; break; \
                           case 3: NEG; break; \
                           case 4: MUL; break; \
                           case 5: IMUL; break; \
                           case 6: DIV; break; \
                           case 7: IDIV; break; }
#define Grp2 rm r=mrm(fetchb()); \
             y=decrm(r,w); \
             if(trace)P("%s ", (C*[]){"INC","DEC","CALL","CALL","JMP","JMP","PUSH"}[r.reg]); \
             switch(r.reg){case 0: INC((S*)y); break; \
                           case 1: DEC((S*)y); break; \
                           case 2: CALL; break; \
                           case 3: CALL; break; \
                           case 4: *ip+=(S)y; break; \
                           case 5: JMP; break; \
                           case 6: PUSH((S*)y); break; }
#define CLC *fl=*fl&~CF;
#define STC *fl=*fl|CF;
#define CLI
#define STI
#define CLD
#define STD

// opcode table
// An x-macro table of pairs (a, b) where a becomes the name of a void function(void) which
// implements the opcode, and b comprises the body of the function (via further macro expansion)
#define OP(_)\
/*dw:bf                 wf                     bt                    wt   */ \
_(addbf, RM ADD)      _(addwf, RM ADD)       _(addbt,  RM ADD)     _(addwt, RM ADD)     /*00-03*/\
_(addbi, IA ADD)      _(addwi, IA ADD)       _(pushes, PUSH(es))   _(popes, POP(es))    /*04-07*/\
_(orbf,  RM OR)       _(orwf,  RM OR)        _(orbt,   RM OR)      _(orwt,  RM OR)      /*08-0b*/\
_(orbi,  IA OR)       _(orwi,  IA OR)        _(pushcs, PUSH(cs))   _(nop0,       )      /*0c-0f*/\
_(adcbf, RM ADC)      _(adcwf, RM ADC)       _(adcbt,  RM ADC)     _(adcwt, RM ADC)     /*10-13*/\
_(adcbi, IA ADC)      _(adcwi, IA ADC)       _(pushss, PUSH(ss))   _(popss, POP(ss))    /*14-17*/\
_(sbbbf, RM SBB)      _(sbbwf, RM SBB)       _(sbbbt,  RM SBB)     _(sbbwt, RM SBB)     /*18-1b*/\
_(sbbbi, IA SBB)      _(sbbwi, IA SBB)       _(pushds, PUSH(ds))   _(popds, POP(ds))    /*1c-1f*/\
_(andbf, RM AND)      _(andwf, RM AND)       _(andbt, RM AND)      _(andwt, RM AND)     /*20-23*/\
_(andbi, IA AND)      _(andwi, IA AND)       _(esseg, )            _(daa, )             /*24-27*/\
_(subbf, RM SUB)      _(subwf, RM SUB)       _(subbt, RM SUB)      _(subwt, RM SUB)     /*28-2b*/\
_(subbi, IA SUB)      _(subwi, IA SUB)       _(csseg, )            _(das, )             /*2c-2f*/\
_(xorbf, RM XOR)      _(xorwf, RM XOR)       _(xorbt, RM XOR)      _(xorwt, RM XOR)     /*30-33*/\
_(xorbi, IA XOR)      _(xorwi, IA XOR)       _(ssseg, )            _(aaa, )             /*34-37*/\
_(cmpbf, RM CMP)      _(cmpwf, RM CMP)       _(cmpbt, RM CMP)      _(cmpwt, RM CMP)     /*38-3b*/\
_(cmpbi, IA CMP)      _(cmpwi, IA CMP)       _(dsseg, )            _(aas, )             /*3c-3f*/\
_(incax, INC(ax))     _(inccx, INC(cx))      _(incdx, INC(dx))     _(incbx, INC(bx))    /*40-43*/\
_(incsp, INC(sp))     _(incbp, INC(bp))      _(incsi, INC(si))     _(incdi, INC(di))    /*44-47*/\
_(decax, DEC(ax))     _(deccx, DEC(cx))      _(decdx, DEC(dx))     _(decbx, DEC(bx))    /*48-4b*/\
_(decsp, DEC(sp))     _(decbp, DEC(bp))      _(decsi, DEC(si))     _(decdi, DEC(di))    /*4c-4f*/\
_(pushax, PUSH(ax))   _(pushcx, PUSH(cx))    _(pushdx, PUSH(dx))   _(pushbx, PUSH(bx))  /*50-53*/\
_(pushsp, PUSH(sp))   _(pushbp, PUSH(bp))    _(pushsi, PUSH(si))   _(pushdi, PUSH(di))  /*54-57*/\
_(popax, POP(ax))     _(popcx, POP(cx))      _(popdx, POP(dx))     _(popbx, POP(bx))    /*58-5b*/\
_(popsp, POP(sp))     _(popbp, POP(bp))      _(popsi, POP(si))     _(popdi, POP(di))    /*5c-5f*/\
_(nop1, ) _(nop2, )   _(nop3, ) _(nop4, )    _(nop5, ) _(nop6, )   _(nop7, ) _(nop8, )  /*60-67*/\
_(nop9, ) _(nopA, )   _(nopB, ) _(nopC, )    _(nopD, ) _(nopE, )   _(nopF, ) _(nopG, )  /*68-6f*/\
_(jo, J(of))          _(jno, JN(of))         _(jb, J(cf))          _(jnb, JN(cf))       /*70-73*/\
_(jz, J(zf))          _(jnz, JN(zf))         _(jbe, J(cf|zf))      _(jnbe, JN(cf|zf))   /*74-77*/\
_(js, J(sf))          _(jns, JN(sf))         _(jp, )               _(jnp, )             /*78-7b*/\
_(jl, J(sf^of))       _(jnl_, JN(sf^of))     _(jle, J((sf^of)|zf)) _(jnle,JN((sf^of)|zf))/*7c-7f*/\
_(immb, IMM(,))       _(immw, IMM(,))        _(immb1, IMM(,))      _(immis, IMMIS)      /*80-83*/\
_(testb, RM TEST)     _(testw, RM TEST)      _(xchgb, RMP XCHG)    _(xchgw, RMP XCHG)   /*84-87*/\
_(movbf, RM MOV)      _(movwf, RM MOV)       _(movbt, RM MOV)      _(movwt, RM MOV)     /*88-8b*/\
_(movsegf, RM MOVSEG) _(lea, LEA)            _(movsegt, RM MOVSEG) _(poprm,RM POP((US*)p))/*8c-8f*/\
_(nopH, )             _(xchgac, AXCH(cx))    _(xchgad, AXCH(dx))   _(xchgab, AXCH(bx))  /*90-93*/\
_(xchgasp, AXCH(sp))  _(xchabp, AXCH(bp))    _(xchgasi, AXCH(si))  _(xchadi, AXCH(di))  /*94-97*/\
_(cbw, CBW)           _(cwd, CWD)            _(farcall, )          _(wait, WAIT)        /*98-9b*/\
_(pushf, PUSHF)       _(popf, POPF)          _(sahf, SAHF)         _(lahf, LAHF)        /*9c-9f*/\
_(movalb, mMOV)       _(movaxw, mMOV)        _(movbal, mMOV)       _(movwax, mMOV)      /*a0-a3*/\
_(movsb, MOVS)        _(movsw, MOVS)         _(cmpsb, CMPS)        _(cmpsw, CMPS)       /*a4-a7*/\
_(testaib, IA TEST)   _(testaiw, IA TEST)    _(stosb, STOS)        _(stosw, STOS)       /*a8-ab*/\
_(lodsb, LODS)        _(lodsw, LODS)         _(scasb, SCAS)        _(scasw, SCAS)       /*ac-af*/\
_(movali, iMOVb(al))  _(movcli, iMOVb(cl))   _(movdli, iMOVb(dl))  _(movbli, iMOVb(bl)) /*b0-b3*/\
_(movahi, iMOVb(ah))  _(movchi, iMOVb(ch))   _(movdhi, iMOVb(dh))  _(movbhi, iMOVb(bh)) /*b4-b7*/\
_(movaxi, iMOVw(ax))  _(movcxi, iMOVw(cx))   _(movdxi, iMOVw(dx))  _(movbxi, iMOVw(bx)) /*b8-bb*/\
_(movspi, iMOVw(sp))  _(movbpi, iMOVw(bp))   _(movsii, iMOVw(si))  _(movdii, iMOVw(di)) /*bc-bf*/\
_(nopI, )             _(nopJ, )              _(reti, RET(fetchw())) _(retz, RET(0))     /*c0-c3*/\
_(les, LES)           _(lds, LDS)            _(movimb, RMP iMOVm)  _(movimw, RMP iMOVm) /*c4-c7*/\
_(nopK, )             _(nopL, )              _(freti, fRET(fetchw())) _(fretz, fRET(0)) /*c8-cb*/\
_(int3, INT(3))       _(inti, INT(fetchb())) _(int0, INT(0))       _(iret, IRET)        /*cc-cf*/\
_(shiftb, Shift)      _(shiftw, Shift)       _(shiftbv, Shift)     _(shiftwv, Shift)    /*d0-d3*/\
_(aam, AAM)           _(aad, AAD)            _(nopM, )             _(xlat, XLAT)        /*d4-d7*/\
_(esc0, ESC(0))       _(esc1, ESC(1))        _(esc2, ESC(2))       _(esc3, ESC(3))      /*d8-db*/\
_(esc4, ESC(4))       _(esc5, ESC(5))        _(esc6, ESC(6))       _(esc7, ESC(7))      /*dc-df*/\
_(loopnz, LOOPNZ)     _(loopz, LOOPZ)        _(loop, LOOP)         _(jcxz, JCXZ)        /*e0-e3*/\
_(inb, IN)            _(inw, IN)             _(outb, OUT)          _(outw, OUT)         /*e4-e7*/\
_(call, w=1; CALL)    _(jmp, JMP)            _(farjmp, FARJMP)     _(sjmp, sJMP)        /*e8-eb*/\
_(invb, INv)          _(invw, INv)           _(outvb, OUTv)        _(outvw, OUTv)       /*ec-ef*/\
_(lock, LOCK)         _(nopN, )              _(rep, REP)           _(repz, REPZ)        /*f0-f3*/\
_(hlt, HLT)           _(cmc, CMC)            _(grp1b, Grp1)        _(grp1w, Grp1)       /*f4-f7*/\
_(clc, CLC)           _(stc, STC)            _(cli, CLI)           _(sti, STI)          /*f8-fb*/\
_(cld, CLD)           _(std, STD)            _(grp2b, Grp2)        _(grp2w, Grp2)       /*fc-ff*/
#define OPF(a,b)void a(){DW b;}     // generate opcode function
#define OPN(a,b)a,                  // extract name
OP(OPF)void(*tab[])()={OP(OPN)};    // generate functions, declare and populate fp table with names

V clean(C*s){I i;       // replace unprintable characters in 80-byte buffer with spaces
    for(i=0;i<80;i++)
        if(!isprint(s[i]))
            s[i]=' ';
}
V video(){I i;          // dump the (cleaned) video memory to the console
    C buf[81]="";
    if(!trace)P("\e[0;0;f");
    for(i=0;i<28;i++)
        memcpy(buf, mem+0x8000+i*80, 80),
        clean(buf),
        P("\n%s",buf);
    P("\n");
}

static I ct;        // timer memory for period video dump
V run(){while(!halt){if(trace)dump();
    if(!ct--){ct=10; video();}
    tab[o=fetchb()]();}}
V dbg(){
    while(!halt){
        C c;
        if(!ct--){ct=10; video();}
        if(trace)dump();
        //scanf("%c", &c);
        fgetc(stdin);
        //switch(c){
        //case '\n':
        //case 's':
            tab[o=fetchb()]();
            //break;
        //}
    }
}

I load(C*f){struct stat s; FILE*fp;     // load a file into memory at address zero
    R (fp=fopen(f,"rb"))
        && fstat(fileno(fp),&s) || fread(mem,s.st_size,1,fp); }

I main(I c,C**v){
    init();
    if(c>1){            // if there's an argument
        load(v[1]);     //     load named file
    }
    *sp=0x100;          // initialize stack pointer
    if(debug) dbg();    // if debugging, debug
    else run();         // otherwise, just run
    video();            // dump final video
    R 0;}               // remember what R means? cf. line 9

L'utilisation de macros pour les étapes des différentes opérations permet une correspondance sémantique très proche de la manière dont le code postscript fonctionne de manière purement séquentielle. Par exemple, les quatre premiers opcodes, 0x00-0x03, sont toutes des instructions ADD avec des directions différentes (REG -> REG / MOD, REG <- REG / MOD) et des tailles en octets / mots, de sorte qu'elles sont exactement identiques dans le tableau des fonctions. .

_(addbf, RM ADD)      _(addwf, RM ADD)       _(addbt,  RM ADD)     _(addwt, RM ADD)

La table de fonction est instanciée avec cette macro:

OP(OPF)

qui s'applique OPF()à chaque représentation d'opcode. OPF()est défini comme:

#define OPF(a,b)void a(){DW b;}     // generate opcode function

Ainsi, les quatre premiers opcodes se développent (une fois) pour:

void addbf(){ DW RM ADD ; }
void addwf(){ DW RM ADD ; }
void addbt(){ DW RM ADD ; }
void addwt(){ DW RM ADD ; }

Ces fonctions se distinguent par le résultat de la DWmacro qui détermine la direction et les bits octet / mot directement à partir de l'octet. L'élargissement du corps d'une de ces fonctions (une fois) produit:

if(trace){ P("%s:\n",__func__); }  // DW: set d and w from o
d=!!(o&2);
w=o&1;
RMP LDXY  // RM: normal mrm decode and load
z=x+y; LOGFLAGS MATHFLAGS RESULT  // ADD
;

Où la boucle principale a déjà défini la ovariable:

while(!halt){tab[o=fetchb()]();}}

Agrandir encore une fois donne toute la "viande" de l'opcode:

// DW: set d and w from o
if(trace){ P("%s:\n",__func__); }
d=!!(o&2);
w=o&1;

// RMP: fetch mrm byte and decode, setting x and y as pointers to args and p ptr to dest
rm r=mrm(fetchb());
x=decreg(r.reg,w);
y=decrm(r,w);
if(trace>1){ P("x:%d\n",x); P("y:%d\n",y); }
p=d?(void*)x:(void*)y;

// LDXY: fetch x and y values from x and y pointers
x=get_((void*)x,w);
y=get_((void*)y,w);
if(trace){ P("x:%d\n",x); P("y:%d\n",y); }

z=x+y;   // ADD
// LOGFLAGS: flags set by logical operators
*fl=0;
*fl |= ( (z&(w?0x8000:0x80))           ?SF:0)
     | ( (z&(w?0xffff:0xff))==0        ?ZF:0) ;

// MATHFLAGS: additional flags set by math operators
*fl |= ( (z&(w?0xffff0000:0xff00))     ?CF:0)
     | ( ((z^x)&(z^y)&(w?0x8000:0x80)) ?OF:0)
     | ( ((x^y^z)&0x10)                ?AF:0) ;

// RESULT: store result to p ptr
if(trace)P(w?"->%04x ":"->%02x ",z);
put_(p,z,w);
;

Et la fonction entièrement prétraité, passée à travers indent:

void
addbf ()
{
  if (trace)
    {
      printf ("%s:\n", __func__);
    }
  d = ! !(o & 2);
  w = o & 1;
  rm r = mrm (fetchb ());
  x = decreg (r.reg, w);
  y = decrm (r, w);
  if (trace > 1)
    {
      printf ("x:%d\n", x);
      printf ("y:%d\n", y);
    }
  p = d ? (void *) x : (void *) y;
  x = get_ ((void *) x, w);
  y = get_ ((void *) y, w);
  if (trace)
    {
      printf ("x:%d\n", x);
      printf ("y:%d\n", y);
    }
  z = x + y;
  *fl = 0;
  *fl |=
    ((z & (w ? 0x8000 : 0x80)) ? SF : 0) | ((z & (w ? 0xffff : 0xff)) ==
                        0 ? ZF : 0);
  *fl |=
    ((z & (w ? 0xffff0000 : 0xff00)) ? CF : 0) |
    (((z ^ x) & (z ^ y) & (w ? 0x8000 : 0x80)) ? OF : 0) |
    (((x ^ y ^ z) & 0x10) ? AF : 0);
  if (trace)
    printf (w ? "->%04x " : "->%02x ", z);
  put_ (p, z, w);;
}

Pas le meilleur style C pour un usage quotidien, mais l’utilisation de macros de cette manière semble être un choix idéal pour rendre la mise en œuvre très courte et très directe.

Sortie du programme de test, avec la fin de la sortie de trace:

43(103) incbx:
->0065 
ax:0020 cx:0015 dx:0190 bx:0065 sp:1000 bp:0000 si:0000 di:00c2 ip:013e fl:0000 NC NO NS NZ 
83(203) immis:
fb(373) 64(144) x:100
y:101
CMP ->0001 
ax:0020 cx:0015 dx:0190 bx:0065 sp:1000 bp:0000 si:0000 di:00c2 ip:0141 fl:0000 NC NO NS NZ 
76(166) jbe:
da(332) <0> 
ax:0020 cx:0015 dx:0190 bx:0065 sp:1000 bp:0000 si:0000 di:00c2 ip:0143 fl:0000 NC NO NS NZ 
f4(364) hlt:

.........                                                                       
Hello, world!                                                                   
0123456789:;<=>?@ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[\]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz{|}~ 


################################################################################
##                                                                            ##
##  0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 610 987                          ##
##                                                                            ##
##  0 1 4 9 16 25 36 49 64 81 100 121 144 169 196 225 256 289 324 361 400     ##
##                                                                            ##
##  2 3 5 7 11 13 17 19 23 29 31 37 41 43 47 53 59 61 67 71 73 79 83 89 97    ##
##                                                                            ##
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J'ai partagé certaines versions antérieures de comp.lang.c mais elles n'étaient pas très intéressées.