虚拟机规范

字节码说明

指令语法

• 以行为单位

指令	描述	语法
NOP	无任何操作	EXIT
LD	Load 赋值	LD 数据类型 操作数, 操作数
PUSH	压栈	PUSH 操作数
POP	出栈	POP 操作数
IN	系统端口调用	IN 操作数, 操作数
OUT	系统端口调用	OUT 操作数, 操作数
JMP	Jump - 跳转	JMP 操作数
JPC	Jump compare 条件跳转	JPC 比较类型 操作数
CALL	调用	CALL 操作数
RET	返回	RET
CMP	Compare - 比较	CMP 比较类型 操作数, 操作数
CAL	Calculate - 计算	CAL 数据类型 计算类型 操作数, 操作数
EXIT	退出	EXIT
DATA	数据伪指令	DATA 标示符 数据[,数据[,数据...]]
BLOCK	块数据伪指令	BLOCK 长度, 数据

寻址方法

表示	机器码	说明
RX	0x0	寄存器寻址
[RX]	0x1	寄存器间接寻址
N	0x2	立即数寻址
[N]	0x3	直接寻址

参考

两个操作数的寻址

A/B	RX	[RX]	N	[N]
RX	0x0	0x1	0x2	0x3
[RX]	0x4	0x5	0x6	0x7
N	0x8	0x9	0xA	0xB
[N]	0xC	0xD	0xE	0xF

寄存器类型

寄存器	机器码	说明
RP	0x0	程序计数器,指令寻址寄存器
RF	0x1	标志寄存器,存储比较操作结果
RS	0x2	栈寄存器 空栈顶地址，指向的是下一个准备要压入数据的位置
RB	0x3	辅助栈寄存器 栈开始的地址（文件长度+2）
R0	0x4	#0 寄存器
R1	0x5	#1 寄存器
R2	0x6	#2 寄存器
R3	0x7	#3 寄存器

注意 : 默认栈大小为 1000b : 假如rb和rs分别为1260,260,那么push一次后, rb 变为 1256. : 每 call 一次,向栈中写入一个返回地址 : CMP int 2,1 后, rf 为4, 即 A,只会为 A B N, 即大于小于等于

数据类型

数据类型	机器码
DWORD	0x0
WORD	0x1
BYTE	0x2
FLOAT	0x3
INT	0x4

算术类型

算术类型	机器码
ADD	0x0
SUB	0x1
MUL	0x2
DIV	0x3
MOD	0x4

比较操作

比较操作	机器码	说明
Z	0x1	等于
B	0x2	Below,小于
BE	0x3	小于等于
A	0x4	Above,大于
AE	0x5	大于等于
NZ	0x6	不等于

指令

指令	机器码	说明
NOP	0x0	无操作
LD	0x1	数据读写
PUSH	0x2	入栈
POP	0x3	出栈
IN	0x4	IN端口调用
OUT	0x5	OUT端口调用
JMP	0x6	跳转
JPC	0x7	条件跳转
CALL	0x8	调用跳转
RET	0x9	返回
CMP	0xA	比较
CAL	0xB	算术运算
EXIT	0xF	退出
DATA	n/a	伪指令
BLOCK	n/a	伪指令

• NOP,RET,EXIT 无操作数 长度为 1
• JMP,PUSH,CALL,POP 一个操作数 长度为 5
• JPC 一个操作数 长度为 6
• LD,IN,OUT,CMP,CAL 两个操作数 长度为 10
• JPC 根据 rf 来判断是否跳转
• JPC 比较特殊,数据类型为__比较操作__,该指令只有6个字节
• CAL 使用特殊用途字节来指定算术类型
• CAL 数据类型 ADD 操作数1, 操作数2 返回值写入操作数1
• CAL 在计算 BYTE,如果越界了,是直接减去256,例如

ld int r1 300
cal int add r1,r1
; r1 的结果为 344 = 600 -256

• TODO: CAL 在计算WORD,如果越界了,不清楚是怎么处理的
• LD 能处理 byte 和 word 的溢出问题,但是对于超过int或dwrod的溢出,不知道是怎么处理的
• LD FLOAT 和 LD DWORD 没有实际意义,和 LD INT 一样

指令的机器码构成

   指令码 + 数据类型 + 特殊用途字节 + 寻址方式 + 第一个操作数 + 第二个操作数
0x 0        0          0             0          0000           0000

• 在长度为 1 的操作码中, 数据类型 为 寻址方式
• 在长度为 5 的操作码中,没有 特殊用途字节 + 寻址方式
• 无操作数的时候,寻址方式为0
• 无数据类型,数据类型为0
• CAL 使用特殊用途字节来指定算术类型
• JPC 比较特殊,数据类型为__比较操作__,该指令只有6个字节

Note

• BB 为 LITTLE_ENDIAN
• 原始编码为GBK
• 给定一个地址作为参数地址开始的参数,都是逆序的,例如

   ; SHOWPIC(PAGE,PIC,DX,DY,W,H,X,Y,MODE)
   data SHOWPIC_PARAM_INV int MODE, 0, 0, 320, 240, 0, 0, 0, PAGE
  

• BBAsm 的数据标签和跳转标签大小写敏感
• BBAsm 的指令大小写不敏感

BB 函数

TODO

句柄是否会重用 栈的具体布局和行为

文件与内存布局

文件结构
|<--文件头-->|<--执行内容-->|

内存结构
|<--内存-->|<--栈-->|

• 文件头
  • 16 byte
• 栈
  • 1024 byte