JIT动态编译器的原理与实现之设计自己的CPU（一）

     从本篇开始，我将开辟一个原创系列来介绍JIT动态编译器的原理以及用一个小例子来阐述实现方法。例子实现主要在WINDOWS平台下，基于VC，主要需要读者了解函数指针的使用，以及一些简单的汇编知识。在此希望各路高手观赏和指正！

     JIT动态编译器主要用来实现虚拟机，方式是CPU指令转译。由于CPU是计算机的核心，为了简单起见，设计一个简单的8位CPU，并实现一个虚拟机来转译到PC平台。CPU被设计成8位是因为可以避免大端和小端问题，使得目的更加明确。

     由于这个CPU是虚拟的，这样就不要求关心流水线什么的，只需要关注CPU寄存器和CPU指令集就足够了。为了简单起见，不定义通用寄存器，只定义PC寄存器（指令地址寄存器）和比较寄存器，读写操作均直接在内存中完成。

     这样，用代码表示为：

typedef struct {
    int R_PC;  //PC寄存器
    int R_CMP; //比较寄存器
}REG;

extern REG CPUREG;

 

    接下来就是定义汇编指令集对应的机器码了，用代码表示为：

#define I_NOP  0x00   //空指令
#define I_MOV  0x01   //数据传输指令
#define I_ADD  0x02   //加法指令
#define I_CMP  0x03   //比较指令
#define I_JMP  0x04   //无条件条转指令
#define I_JCP  0x05   //比较跳转指令

 

    在这里只定义了空指令，数据传输指令，加法指令，比较指令，无条件跳转指令，比较跳转指令，这样写一个简单的小程序也就足够了。其中汇编语法定义为：

I_MOV  op0 op1 把op1地址内容送至op0地址
I_ADD  op0 op1 把op0地址内容和op1地址内容相加，结果送至op0地址
I_CMP  op0 op1 比较op0和op1的地址内容，如果小于那么寄存器R_CMP置0，否则寄存器R_CMP置1
I_JMP  op0     直接跳转到op0这个地址，影响寄存器R_PC
I_JCP  op0 op1 如果寄存器R_CMP为0，跳转到op0；如果寄存器R_CMP为1，跳转到op1

    以上，一个极简单的CPU就设计完成啦！