Java程序辅导

Tutorial	
  3	
  (week	
  6)	
  
Mic-­‐1	
  MMV	
  Simulator	
  &	
  IJVM	
  assembly	
  programming	
  In	
  this	
  practical,	
  you'll	
  experience	
  Assembly	
  programming	
  using	
  the	
  Mic-­‐1	
  MMV	
  microarchitecture	
   simulator.	
   Mic-­‐1	
   is	
   a	
   Java-­‐based	
   simulator	
   that	
   implements	
  the	
  Mic-­‐1	
  microarchitecture	
   described	
   in	
   Chapter	
   4	
   of	
   Andrew	
   S.	
   Tanenbaum,	
  Structured	
   Computer	
   Organization,	
   Fifth	
   Edition	
   (Prentice-­‐Hall,	
   2006).	
   It	
  supports	
  the	
  following	
  IJVM	
  instructions:	
  	
  
Mnemonic	
  	
   Operands	
  	
   Description	
  	
  BIPUSH	
  	
   byte	
  	
   Push	
  a	
  byte	
  onto	
  stack	
  	
  DUP	
  	
   N/A	
  	
   Copy	
  top	
  word	
  on	
  stack	
  and	
  push	
  onto	
  stack	
  	
  ERR	
  	
   N/A	
  	
   Print	
  an	
  error	
  message	
  and	
  halt	
  the	
  simulator	
  	
  GOTO	
  	
   label	
  name	
  	
   Unconditional	
  jump	
  	
  HALT	
  	
   N/A	
  	
   Halt	
  the	
  simulator	
  	
  IADD	
  	
   N/A	
  	
   Pop	
  two	
  words	
  from	
  stack;	
  push	
  their	
  sum	
  	
  IAND	
  	
   N/A	
  	
   Pop	
  two	
  words	
  from	
  stack;	
  push	
  Boolean	
  AND	
  	
  IFEQ	
  	
   label	
  name	
  	
   Pop	
  word	
  from	
  stack	
  and	
  branch	
  if	
  it	
  is	
  zero	
  	
  IFLT	
  	
   label	
  name	
  	
   Pop	
  word	
   from	
   stack	
   and	
  branch	
   if	
   it	
   is	
   less	
   than	
  zero	
  	
  IF_ICMPEQ	
  	
   label	
  name	
  	
   Pop	
   two	
  words	
   from	
  stack	
  and	
  branch	
   if	
   they	
  are	
  equal	
  	
  IINC	
  	
   variable	
  name,	
  byte	
  	
   Add	
  a	
  constant	
  value	
  to	
  a	
  local	
  variable	
  	
  ILOAD	
  	
   variable	
  name	
  	
   Push	
  local	
  variable	
  onto	
  stack	
  	
  IN	
  	
   N/A	
  	
   Reads	
   a	
   character	
   from	
   the	
   keyboard	
   buffer	
   and	
  pushes	
   it	
   onto	
   the	
   stack.	
   If	
   no	
   character	
   is	
  available;	
  0	
  is	
  pushed	
  INVOKEVIRTUAL	
  	
   method	
  name	
  	
   Invoke	
  a	
  method	
  	
  IOR	
  	
   N/A	
  	
   Pop	
  two	
  words	
  from	
  stack;	
  push	
  Boolean	
  OR	
  	
  IRETURN	
  	
   N/A	
  	
   Return	
  from	
  method	
  with	
  integer	
  value	
  	
  ISTORE	
  	
   variable	
  name	
  	
   Pop	
  word	
  from	
  stack	
  and	
  store	
  in	
  local	
  variable	
  	
  ISUB	
  	
   N/A	
  	
   Pop	
  two	
  words	
  from	
  stack;	
  push	
  their	
  difference	
  	
  LDC_W	
  	
   constant	
  name	
  	
   Push	
  constant	
  from	
  constant	
  pool	
  onto	
  stack	
  	
  NOP	
  	
   N/A	
  	
   Do	
  nothing	
  	
  OUT	
  	
   N/A	
  	
   Pop	
  word	
  off	
  stack	
  and	
  print	
  it	
  to	
  standard	
  out	
  	
  POP	
  	
   N/A	
  	
   Delete	
  word	
  from	
  top	
  of	
  stack	
  	
  SWAP	
  	
   N/A	
  	
   Swap	
  the	
  two	
  top	
  words	
  on	
  the	
  stack	
  	
  WIDE	
  	
   N/A	
  	
   Prefix	
   instruction;	
   next	
   instruction	
   has	
   a	
   16-­‐bit	
  index	
  	
  
Lab	
  tasks	
  1. Download	
  “mic1.zip”	
  on	
  the	
  course	
  webpage	
  and	
  store	
  in	
  your	
  directory	
  (e.g.,	
  comp5213)	
  2. Unzip	
  “mic1.zip”	
  using	
  any	
  compression	
  software	
  program	
  of	
  your	
  choice	
  (e.g.,	
  WinZip,	
  PowerArchive,	
  or	
  simply	
  the	
  unzip	
  utility	
  in	
  Unix)	
  3. After	
   unzipping,	
   there	
   will	
   be	
   a	
   directory	
   called	
   “mic1”	
   containing	
   all	
  necessary	
   files	
   for	
   Mic-­‐1	
   simulator	
   including	
   its	
   user	
   guide	
   and	
   some	
  example	
  assembly	
  programs	
  4. Go	
  to	
  “doc”	
  directory	
  under	
  “mic1”,	
  open	
  “index.html”,	
  and	
  read	
  through	
  
5. Go	
   to	
   “JAS-­‐IJVM”	
   directory	
   under	
   “mic1/examples”,	
   and	
   take	
   a	
   look	
   at	
  IJVM	
   Assembly	
   programs	
   (i.e.,	
   add.jas,	
   echo.jas	
   and	
   ijvm.jas).	
   DO	
   NOT	
  
OPEN	
  .ijvm	
  files	
  6. Once	
   you’ve	
   finished	
   reading	
   the	
   documentation	
   and	
   looking	
   at	
   code	
  examples,	
  go	
  to	
  the	
  “bin”	
  directory	
  under	
  “mic1”,	
  and	
  run	
  either	
  of	
  Mic-­‐1	
  simulators	
   (either	
   Mic1MMV_hr.jar	
   or	
   Mic1MMV_lr.jar)	
   using	
   the	
  following	
   command	
   in	
   your	
   terminal	
   window:	
   -­‐bash-­‐2.05b$	
   java	
   –jar	
  Mic1MMV_hr.jar	
  7. Note	
  that,	
  this	
  will	
  not	
  work	
  with	
  PuTTy	
  8. Load	
  and	
  assemble	
  echo.jas,	
  run	
  it,	
  and	
  find	
  out	
  what	
  it	
  does