Abstrakte Maschinen

Eine abstrakte Maschine

$$Id: maschine.tex,v 1.1 2003/10/13 15:46:31 joe Exp $$

• Ausführungsmodell: ein (logischer) Prozeß
• Speichermodell:
  • Programm-Speicher C, mit Programm-Zeiger PC
  • statischer Daten-Speicher M (frei adressierbar)
  • Keller-Speicher S, mit Keller-Zeiger SP

Befehlssatz

$$Id: befehle.tex,v 1.1 2003/10/13 15:46:31 joe Exp $$

• B := C [PC]; PC := PC+1; dann B ausführen
• Rechnen im Stack: wobei push(x) = S[SP] := x; SP := SP+1; und pop(y) = y := S[SP]; SP := SP - 1;
  • Push i: push(i); und Drop: pop();
  • Add (Sub, Mul): pop(B); pop(A); push (A+B);
• Speicherzugriffe:
  • Load: pop(A); push(M[A]);
  • Store: pop(A); pop(B); M[A] := B;
• Sprünge: unbedingt oder bedingt (beide relativ)
  • Jump r: PC := PC + r
  • Jumpz r: pop (A); if 0 == A then Jump r;

Im Zweifelsfall: RTFC (Read The F...n Code): http://theo1.informatik.uni-leipzig.de/cgi-bin/cvsweb/autotool/JVM/

Aufgaben (1)

$$Id: aufgaben1.tex,v 1.1 2003/10/13 15:46:31 joe Exp $$

Vergleichen Sie unsere abstrakte Maschine mit der offiziellen JVM (Java Virtual Machine) (google).

automatisch korrigierte Aufgaben: Problem: Computer, Aufgabe: JVM.

Implementieren Sie Programme mit den Wirkungen $x_0 := 32$, $x_0 := 42$, benutzen Sie als Konstanten (in Push i) nur 0 und $1$, und kein Mul.

Später: $x_0 :=$ Ihre Matrikelnummer.

EXP1) Implementieren Sie $x_0 := (x_1 + x_2)\cdot(3 + x_1 \cdot x_2) + 27$,

EXP2) Implementieren Sie $x_0 := (x_1 + 2\cdot x_2)^2$.

TIMES) (Später:) Implementieren Sie $x_0 := x_1 \cdot x_2$, ohne Mul zu benutzen!