Недавно я закончил эту книгу под названием «Элементы вычислительных систем», где вы строите работающую компьютерную систему с нуля, начиная от базовых логических элементов, до создания собственного машинного кода и языка ассемблера, до промежуточного кода и, наконец, простого объектно-ориентированного язык программирования, который компилируется в код VM. Мне это очень понравилось, и я хотел бы создать что-то похожее на JavaScript, но с большим количеством функций. Я уже написал эмулятор для машины Hack в JS:
// Creates a new CPU object that is responsible for processing instructions
var CPU = function() {
var D = 0; // D Register
var A = 0; // A Register
var PC = 0; // Program counter
// Returns whether an instruction is valid or not
var isValidInstruction = function(instruction) {
if (instruction.length != 32)
return false;
instruction = instruction.split("");
for (var c = 0; c < instruction.length; c++)
{
if (instruction[c] != "0" && instruction[c] != "1")
return false;
}
return true;
};
// Given an X and Y input and 6 control bits, returns the ALU output
var computeALU = function(x, y, c) {
if (c.length != 6)
throw new Error("There may only be 6 ALU control bits");
switch (c.join(""))
{
case "000000": return 0;
case "000001": return 1;
case "000010": return -1;
case "000011": return x;
case "000100": return y;
case "000101": return ~x;
case "000110": return ~y;
case "000111": return -x;
case "001000": return -y;
case "001001": return x+1;
case "001010": return y+1;
case "001011": return x-1;
case "001100": return y-1;
case "001101": return x+y;
case "001110": return x-y;
case "001111": return y-x;
case "010000": return x*y;
case "010001": return x/y;
case "010010": return y/x;
case "010011": return x%y;
case "010100": return y%x;
case "010101": return x&y;
case "010110": return x|y;
case "010111": return x^y;
case "011000": return x>>y;
case "011001": return y>>x;
case "011010": return x<<y;
case "011011": return y<<x;
default: throw new Error("ALU command " + c.join("") + " not recognized");
}
};
// Given an instruction and value of Memory[A], return the result
var processInstruction = function(instruction, M) {
if (!isValidInstruction(instruction))
throw new Error("Instruction " + instruction + " is not valid");
// If this is an A instruction, set value of A register to last 31 bits
if (instruction[0] == "0")
{
A = parseInt(instruction.substring(1, instruction.length), 2);
PC++;
return {
outM: null,
addressM: A,
writeM: false,
pc: PC
};
}
// Otherwise, this could be a variety of instructions
else
{
var instructionType = instruction.substr(0, 3);
var instructionBody = instruction.substr(3);
var outputWrite = false;
// C Instruction - 100 c1, c2, c3, c4, c5, c6 d1, d2, d3 j1, j2, j3 (000..000 x16)
if (instructionType == "100")
{
var parts = [ "a", "c1", "c2", "c3", "c4", "c5", "c6", "d1", "d2", "d3", "j1", "j2", "j3" ];
var flags = {};
for (var c = 0; c < parts.length; c++)
flags[parts[c]] = instructionBody[c];
// Compute the ALU output
var x = D;
var y = (flags["a"] == "1") ? M : A;
var output = computeALU(x, y, [flags["c1"], flags["c2"], flags["c3"], flags["c4"], flags["c5"], flags["c6"]]);
// Store the result
if (flags["d1"] == "1") A = output;
if (flags["d2"] == "1") D = output;
if (flags["d3"] == "1") outputWrite = true;
// Jump if necessary
if ((flags["j1"] == "1" && output < 0) || (flags["j2"] == "1" && output == 0) || (flags["j3"] == "1" && output > 0))
PC = A;
else
PC++;
// Return output
return {
outM: output,
addressM: A,
writeM: outputWrite,
pc: PC
};
}
else throw new Error("Instruction type signature " + instructionType + " not recognized");
}
};
// Reset the CPU by setting all registers back to zero
this.reset = function() {
D = 0;
A = 0;
PC = 0;
};
// Set the D register to a specified value
this.setD = function(value) {
D = value;
};
// Set the A register to a specified value
this.setA = function(value) {
A = value;
};
// Set PC to a specified value
this.setPC = function(value) {
PC = value;
};
// Processes an instruction and returns the result
this.process = function(instruction, M) {
return processInstruction(instruction, M);
};
}; Я думал о добавлении таких вещей, как файловая система, звук, подключение к Интернету и вывод на экран RGBA (в настоящее время это только черно-белое изображение). Но насколько это возможно, правда?
Потому что я думаю о выполнении начинает полностью с нуля. Под этим я подразумеваю создание своего собственного машинного кода, затем продвижение до языка, подобного C, и создание рабочих программ и прочего.
источник
Ответы:
Конечно, вы могли бы сделать это. Вам нужно будет реализовать определенные компоненты вашей операционной системы, такие как загрузчик, и прерывания на языке более низкого уровня.
Взгляните на подход, принятый Microsoft в Singularity Operating System , по разработке операционной системы, работающей на управляемом коде.
Конечно, нет необходимости требовать управления памятью в JavaScript, вы можете добавить API для управления памятью в JavaScript. Вы можете написать компилятор для JavaScript или написать виртуальную машину.
Singularity имеет исходный код, так что вы можете получить ценную информацию, взглянув на проектные решения, которые приняла Microsoft.
источник