Construire de petits programmes · Leçon 30 sur 30 · environ 20 minutes

Votre propre mini système d’exploitation

Répartissez des travaux en attente vers des services réutilisables et enregistrez les résultats.

01 / Expliquer

Comprendre l’idée

Un système d’exploitation coordonne les ressources et fournit des services aux programmes. Notre projet final est un répartiteur volontairement petit, pas un système moderne complet : il consomme une file de travaux, choisit un service, l’appelle et enregistre les résultats.

Chaque travail contient un code d’opération et une valeur. Le code 0 double, le code 1 calcule le carré et le code 2 ajoute un. La sortie conserve le résultat entier complet, tandis que le journal mémoire en conserve un octet. Le laboratoire des systèmes permet d’examiner l’ordonnancement, l’état distinct de chaque cœur et la gestion des événements autour de ces mêmes idées.

02 / Essayer

Observer le fonctionnement

Les deux services donnent 8 et 9. Le défi ajoute une file, des branchements de répartition et un troisième service.

LOAD 4
CALL double
STORE 64
PRINT
LOAD 3
CALL square
STORE 65
PRINT
HALT
double: MUL 2
RETURN
square: MUL R0
RETURN

Avancez pas à pas pour suivre une instruction à la fois. Vous pouvez modifier l’exemple et le rejouer.

03 / Défi

Le faire fonctionner

Lisez N (0 à 3), puis N paires (opération, valeur). L’opération 0 double, 1 calcule le carré et 2 ajoute un. Répartissez le travail avec des sous-programmes appelés par CALL. Affichez chaque résultat complet et enregistrez son octet aux adresses 64, 65, … dans l’ordre des travaux.

Le vérificateur exécute votre programme actuel de l’éditeur sur une nouvelle machine pour chacun des 4 cas de test. Il fournit lui-même les entrées et la mémoire préparée ; la sortie et la mémoire actuelles du laboratoire ne décident pas du résultat.

INPUT
COPY R0 R3
LOAD 64 R2
LOOP R3
INPUT
COPY R0 R4
INPUT
COPY R0 R1
#
RETURN
HALT
double: MUL 2
RETURN
square: MUL R0
RETURN
increment: ADD 1
RETURN

Besoin d’un indice ?

Sauvegardez la valeur du travail avant de charger son code d’opération pour CMP. Restaurez la valeur juste avant d’appeler le service choisi.

Afficher une solution expliquée

Lisez le programme, prévoyez l’effet de chaque instruction, puis suivez-le pas à pas dans le laboratoire.

INPUT
COPY R0 R3
LOAD 64 R2
LOOP R3
INPUT
COPY R0 R4
INPUT
COPY R0 R1
LOAD R4
CMP 0
JUMP_IF_ZERO doubleJob
CMP 1
JUMP_IF_ZERO squareJob
LOAD R1
CALL increment
JUMP finish
doubleJob: LOAD R1
CALL double
JUMP finish
squareJob: LOAD R1
CALL square
finish: STORE R2
PRINT
LOAD R2
ADD 1
COPY R0 R2
RETURN
HALT
double: MUL 2
RETURN
square: MUL R0
RETURN
increment: ADD 1
RETURN

Programme en émojis

Saisissez LOAD, ADD ou un autre nom d’instruction, puis Espace pour insérer l’émoji. Ctrl/⌘ + Entrée exécute ou suspend ; Échap suspend ; Ctrl/⌘ + ] indente. Tab déplace le focus. Les étiquettes utilisent deux-points. Les sauts utilisent des adresses d’instructions à partir de zéro.

INPUT
COPY R0 R3
LOAD 64 R2
LOOP R3
INPUT
COPY R0 R4
INPUT
COPY R0 R1
#
RETURN
HALT
double: MUL 2
RETURN
square: MUL R0
RETURN
increment: ADD 1
RETURN

Carte des instructions et points d’arrêt (0)

Un point d’arrêt suspend avant son instruction. Exécuter franchit une fois le point d’arrêt actuel ; Pas à pas exécute directement son instruction. Modifier le code efface les anciens points d’arrêt et l’état machine.

Utiliser Nombre

Registres du processeur

R0: 0
R1: 0
R2: 0
R3: 0
R4: 0
R5: 0
R6: 0
R7: 0

Compteur ordinal (PC): 0
Pointeur de pile (SP): 255
Indicateurs: Zéro: inactif · Négatif: inactif · Dépassement: inactif
Délai demandé: 0 ms

Piles et cadres de boucle

SP = 255 − profondeur des données − profondeur des appels. La pile est distincte de la mémoire.

Pile de données (bas → haut)

Vide

Adresses de retour des appels (bas → haut)

Vide

Cadres de boucle

Vide

Sorties et entrées

Exécutez une instruction PRINT pour voir une sortie.

Entrées en attente: Vide

Mémoire · 256 octets · 0 non nuls

Chaque case indique adresse:valeur. R = lecture à ce pas ; W = écriture à ce pas. Sélectionnez une case pour l’examiner ou l’initialiser avant l’exécution. Les flèches déplacent la sélection, Début/Fin visent les extrémités de la ligne et Ctrl/⌘ + Début/Fin celles de toute la mémoire.

Trace d’exécution · 0 entrées

Les entrées récentes sont ci-dessous. Examinez n’importe quel indice à partir de zéro pour voir les états complets et indépendants avant et après.

Vérifier votre défi

Vous pouvez lancer cette vérification à tout moment. Tous les cas doivent réussir pour enregistrer la leçon comme terminée.

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