基于Qt實作的帶圖形界面的MIPS彙編指令的編輯器、彙編器、反彙編器、模拟器

MIPS-sc

MIPS-sc 為 MIPS simulator&compiler 的簡稱，是一個基于Qt實作的帶圖形界面的MIPS彙編指令的編輯器、彙編器、反彙編器、模拟器。是為浙江大學《計算機組成課程》編寫的的課程項目之一。

作者：鄭昱笙

預覽

• 模拟器界面:

左側為32位記憶體内容、可以以ascii碼方式或反彙編指令方式檢視；

右側為寄存器、syscall輸入輸出視窗，可通過按鈕檢視相應寄存器與記憶體的值、修改PC值、對應記憶體單元值；

• 檔案菜單：

建立、打開、儲存代碼檔案；

支援 .asm 彙編檔案彙編為 .bin 檔案并導出；

支援 .bin 檔案反彙編為 .asm 檔案，支援導入加載 .bin 檔案并執行：

• 編輯器/編譯界面

上方為代碼編輯器，下方為編譯輸出結果，對相應錯誤有錯誤詳細資訊以及行号提示

特性

• 支援文法高亮；
• 支援部分僞指令；
• 支援 .asm 彙編檔案彙編為 .bin 檔案；
• 支援 .bin 檔案反彙編為 .asm 檔案，支援加載 .bin 檔案并執行：
• 支援模拟運作機器碼，支援模拟終端輸入輸出
• 支援簡單的調試功能：單步運作、連續運作、設定斷點、檢視寄存器與記憶體的值、修改PC值、對應記憶體單元值

指令集

參考《ZPC之MIPS指令集2019》

• R指令：

  add slt sltu and or xor nor sllv srlv srav mul mfhi mflo

  mtlo subu

• I指令：

  slti sltiu addi addiu andi ori xori sub sw sh lw lh lhu bne beq bgez bgtz blez bltz lb lhu lui

• J指令：

  j jal

• syscall功能

模拟

MIPS-sim 具有簡單的模拟與調試功能。可以通過 syscall 指令向終端輸出資訊，或從終端讀入使用者輸入資訊。在編輯器輸入代碼後可以使用 ”simulate“ 按鍵進行編譯和将機器碼加載到記憶體，可以通過step按鍵單步執行記憶體中的指令、或設定斷點進行連續執行，代碼将會執行至斷點處停止。

項目

• project：Qt項目源代碼檔案
• test：測試用例
• document：文檔

運作時需要将code.txt代碼配置文檔放在程式運作目錄

源代碼

由三個部分組成，其中模拟器類和彙編、反彙編c語言庫可複用

1. C語言實作的将MIPS彙編指令轉換為機器碼，或進行反彙編
   • 公共頭檔案compiler.h:

     compile.c 實作了将輸入的源代碼檔案轉換為二進制數組；
     
     decompiler.c 将一條機器碼反彙編為MIPS彙編指令
     
     singleCompiler.c 将一條MIPS彙編指令編譯為機器碼（可單獨調用）
                

2. c++實作的模拟器類：
   • simulator.h

     simulator.cpp
                

3. Qt視窗類：
   • mainwindow.h

     mainwindow.cpp
                

   • highlighter.h

     highlighter.cpp 代碼高亮類
                

   • main.h （作為程式入口檔案）