파이썬으로 간단한 MIPS CPU 시뮬레이터를 만들었습니다 🧠

Source: Dev.to

왜 만들었는가

컴퓨터 과학 과정의 컴퓨터 구조 모듈에서 레지스터, 메모리, 명령어와 같은 CPU 작동 원리의 기본 개념을 배웠습니다. CS104 프로젝트의 일환으로 이 이론을 실제로 적용해 보기 위해 파이썬으로 작은 MIPS‑스타일 CPU 시뮬레이터를 만들었습니다. 이를 통해 명령어가 한 단계씩 실행되는 과정을 직접 관찰하고, 수업에서 배운 내용을 실험을 통해 바로 연결할 수 있었습니다.

프로그램이 하는 일

시뮬레이터는 매우 작은 CPU를 모델링합니다:

• 레지스터
• 메인 메모리
• 프로그램 카운터(PC)
• fetch–decode–execute 루프

다음과 같은 기본적인 MIPS‑유사 명령어를 지원합니다:

• ADD
• ADDI
• LW
• SW
• BEQ
• HALT

명령어는 텍스트 파일에서 로드되어 하나씩 실행되며, 각 단계마다 레지스터 상태를 출력합니다.

데모

각 명령어 실행 후 레지스터가 업데이트되는 모습을 보면 CPU 동작을 쉽게 따라갈 수 있습니다.

어떻게 만들었는가 (간략히)

프로젝트는 Python으로 작성되었으며 다음과 같이 구성됩니다:

• 명령어 실행을 담당하는 CPU 클래스
• 메인 메모리를 시뮬레이션하는 Memory 클래스
• 간단한 명령어 파서

코드는 주석이 풍부하게 달려 있으며, 성능보다 가독성을 중시하도록 설계되었습니다.

소스 코드

전체 설명과 문서는 README에 포함되어 있습니다.