计算机基础系列 —— 虚拟机代码翻译器(2)

2024-03-30 11:44

本文主要是介绍计算机基础系列 —— 虚拟机代码翻译器(2),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

I believe that at the end of the century the use of words and general educated opinion will have altered so much that one will be able to speak of machines thinking without expecting to be contradicted. —— Alan Turing

文中提到的所有实现都可以参考:nand2tetris_sol,但是最好还是自己学习课程实现一遍,理解更深刻。

这篇文章我们来看 VM code 里的分支和函数调用。

分支

vmcode 里的分支靠 label goto 和 if-goto 实现,实现起来很简单,如下图:

唯一需要注意的就是 if-goto 语句,需要让 cond = pop,翻译成汇编语句就是判断 RAM[SP] 的结果,并 pop 掉。

函数

对于 vmcode 的函数有三个重要的 symbol call、function 和 return。理解了他们就可以直接按理解翻译成对应的汇编代码,这也就是虚拟机代码翻译器做的事情。我们具体来看看这三个关键字。

call

call 用在 caller 里,用来调用 callee。caller 和 callee 都是 function。

call 主要干了三件事(记录信息):

  1. 记住 returnaddress

  2. 记住 caller 的 segment 信息(static|pointer|temp|constant 不用保存,因为函数调用不影响这些段的地址)

  3. 更改 ARG 和 LCL 确保 callee 取用正确的信息

function

function 这里为什么要压入 nVars 的变量还没有理解,结合后面的文章理解了再回来补充。大致上应该是实参和形参的关系。

return

return 主要干了三件事(恢复信息):

  1. 通过 LCL 地址,恢复 caller 的 segments

  2. 讲 stack top(返回值)返回给 caller

  3. 返回到 caller 要执行的下一条指令

引导程序代码(Bootstrap code)

我们需要 Bootstrap code 去开始执行 vmcode,就像电脑需要开机才能运行程序一样。

这里的 Symbol 都是根据 VM Translator 和 assembler 的程序定义的,你可以更改你的程序,但是相应的 Symbol 表格也需要更改,到这里虚拟机代码翻译器就实现了,实现一个虚拟机代码翻译器可以加深对函数调用的理解。这章内容也比较抽象,如果实在理解不了,可以结合文章开头的代码实现理解,会容易一些。

下篇文章我们开始介绍高级语言 Jack,并实现编译器以及操作系统。

这篇关于计算机基础系列 —— 虚拟机代码翻译器(2)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/861400

相关文章

SpringCloud集成AlloyDB的示例代码

《SpringCloud集成AlloyDB的示例代码》AlloyDB是GoogleCloud提供的一种高度可扩展、强性能的关系型数据库服务,它兼容PostgreSQL,并提供了更快的查询性能... 目录1.AlloyDBjavascript是什么?AlloyDB 的工作原理2.搭建测试环境3.代码工程1.

Java调用Python代码的几种方法小结

《Java调用Python代码的几种方法小结》Python语言有丰富的系统管理、数据处理、统计类软件包,因此从java应用中调用Python代码的需求很常见、实用,本文介绍几种方法从java调用Pyt... 目录引言Java core使用ProcessBuilder使用Java脚本引擎总结引言python

Java中ArrayList的8种浅拷贝方式示例代码

《Java中ArrayList的8种浅拷贝方式示例代码》:本文主要介绍Java中ArrayList的8种浅拷贝方式的相关资料,讲解了Java中ArrayList的浅拷贝概念,并详细分享了八种实现浅... 目录引言什么是浅拷贝?ArrayList 浅拷贝的重要性方法一:使用构造函数方法二:使用 addAll(

JAVA利用顺序表实现“杨辉三角”的思路及代码示例

《JAVA利用顺序表实现“杨辉三角”的思路及代码示例》杨辉三角形是中国古代数学的杰出研究成果之一,是我国北宋数学家贾宪于1050年首先发现并使用的,:本文主要介绍JAVA利用顺序表实现杨辉三角的思... 目录一:“杨辉三角”题目链接二:题解代码:三:题解思路:总结一:“杨辉三角”题目链接题目链接:点击这里

SpringBoot使用注解集成Redis缓存的示例代码

《SpringBoot使用注解集成Redis缓存的示例代码》:本文主要介绍在SpringBoot中使用注解集成Redis缓存的步骤,包括添加依赖、创建相关配置类、需要缓存数据的类(Tes... 目录一、创建 Caching 配置类二、创建需要缓存数据的类三、测试方法Spring Boot 熟悉后,集成一个外

轻松掌握python的dataclass让你的代码更简洁优雅

《轻松掌握python的dataclass让你的代码更简洁优雅》本文总结了几个我在使用Python的dataclass时常用的技巧,dataclass装饰器可以帮助我们简化数据类的定义过程,包括设置默... 目录1. 传统的类定义方式2. dataclass装饰器定义类2.1. 默认值2.2. 隐藏敏感信息

opencv实现像素统计的示例代码

《opencv实现像素统计的示例代码》本文介绍了OpenCV中统计图像像素信息的常用方法和函数,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一... 目录1. 统计像素值的基本信息2. 统计像素值的直方图3. 统计像素值的总和4. 统计非零像素的数量

如何测试计算机的内存是否存在问题? 判断电脑内存故障的多种方法

《如何测试计算机的内存是否存在问题?判断电脑内存故障的多种方法》内存是电脑中非常重要的组件之一,如果内存出现故障,可能会导致电脑出现各种问题,如蓝屏、死机、程序崩溃等,如何判断内存是否出现故障呢?下... 如果你的电脑是崩溃、冻结还是不稳定,那么它的内存可能有问题。要进行检查,你可以使用Windows 11

IDEA常用插件之代码扫描SonarLint详解

《IDEA常用插件之代码扫描SonarLint详解》SonarLint是一款用于代码扫描的插件,可以帮助查找隐藏的bug,下载并安装插件后,右键点击项目并选择“Analyze”、“Analyzewit... 目录SonajavascriptrLint 查找隐藏的bug下载安装插件扫描代码查看结果总结Sona

Python开发围棋游戏的实例代码(实现全部功能)

《Python开发围棋游戏的实例代码(实现全部功能)》围棋是一种古老而复杂的策略棋类游戏,起源于中国,已有超过2500年的历史,本文介绍了如何用Python开发一个简单的围棋游戏,实例代码涵盖了游戏的... 目录1. 围棋游戏概述1.1 游戏规则1.2 游戏设计思路2. 环境准备3. 创建棋盘3.1 棋盘类