我用 Python 构建了一个简单的 MIPS CPU 模拟器 🧠

Source: Dev.to

为什么我会这样做

在计算机科学课程的计算机体系结构模块中，我学习了寄存器、内存和指令等基本概念，这些概念解释了 CPU 的工作原理。作为 CS104 项目的一部分，我决定将这些理论付诸实践，使用 Python 构建一个小型的 MIPS 风格 CPU 模拟器，从而能够逐步观察指令的执行过程，并将课堂所学直接与动手实验相结合。

程序功能

该模拟器对一个非常小的 CPU 进行建模，包含：

• 寄存器
• 主内存
• 程序计数器（PC）
• 取指‑译码‑执行循环

它支持基本的类似 MIPS 的指令，例如：

• ADD
• ADDI
• LW
• SW
• BEQ
• HALT

指令从文本文件中加载并逐条执行，执行完每一步后打印寄存器状态。

演示

看到寄存器在每条指令后更新，使得 CPU 的行为一目了然。

构建方式（简要）

项目使用 Python 编写，并组织为：

• 一个 CPU 类，用于处理指令执行
• 一个 Memory 类，用于模拟主内存
• 简单的指令解析器

代码注释丰富，旨在强调清晰易懂，而非追求性能。

源代码

完整的说明和文档可在 README 中找到。