Фон

Мені подобається мій старий 8-бітний чіп 6502. Це навіть цікаво вирішити деякі завдання тут на PPCG в машинному коді 6502. Але деякі речі, які повинні бути простими (наприклад, читання даних або вихід у stdout), надмірно громіздко робити в машинному коді. Тож у мене на думці є груба ідея: Винайдіть власну 8-бітну віртуальну машину, яка надихається 6502, але з модифікованим дизайном, щоб бути більш придатним для вирішення проблем. Почавши щось реалізовувати, я зрозумів, що це може бути приємним завданням, якщо дизайн VM буде зведений до мінімуму :)

Завдання

Реалізуйте 8-бітну віртуальну машину відповідно до наведених нижче специфікацій. Це код-гольф , тому реалізація з найменшими байтами виграє.

Вхідні дані

Ваша реалізація повинна мати такі входи:

• Єдиний непідписаний байт pc, це початковий лічильник програми (адреса в пам'яті, де VM починає виконання, на 0базі)

• Список байтів з максимальною довжиною 256записів, це ОЗУ для віртуальної машини (з її початковим вмістом)

Ви можете взяти цей ввід у будь-якому розумному форматі.

Вихід

Список байтів, які є кінцевим вмістом оперативної пам’яті після завершення роботи VM (див. Нижче). Можна припустити, що ви отримуєте лише вхід, який призводить до припинення в кінцевому рахунку. Дозволений будь-який розумний формат.

Віртуальний процесор

Віртуальний процесор має

• 8-бітний програмний лічильник,
• 8-бітний реєстр акумуляторів, що називається Aі
• 8-бітний регістр індексів, що називається X.

Є три прапори стану:

• Z - нульовий прапор встановлюється після деякої операції в 0
• N - від'ємний прапор встановлюється після деякої операції, яка призводить до від'ємного числа (встановлено iow біт 7 результату)
• C - прапор перенесення встановлюється доповненнями та зрушеннями для "пропущеного" біта результату

Після запуску всі прапори очищаються, лічильник програм встановлюється заданим значенням, а вміст Aі Xє невизначеним.

8-бітні значення представляють будь-яке

• беззнаковое ціле число в діапазоні[0..255]
• підписав ціле число, 2 на додаток, в діапазоні[-128..127]

залежно від контексту. Якщо операція перевищує або переповнює, значення обертається навколо (і в разі додавання, це впливає на прапор перенесення).

Припинення

Віртуальна машина припиняється, коли

• HLTІнструкція досягається
• Доступ до неіснуючої адреси пам'яті
• Лічильник програми працює поза пам'яттю (зауважте, він не обертається, навіть якщо ВМ надає повних 256 байт пам'яті)

Режими адресації

• неявно - в інструкції немає аргументу, операнд мається на увазі
• негайне - операнд є байтом безпосередньо після інструкції
• відносний - (лише для розгалуження) байт після підписання інструкції (доповнення 2) і визначає зміщення, яке потрібно додати до лічильника програми, якщо гілка взята. 0- місце розташування наступної інструкції
• абсолютний - байт після інструкції - це адреса операнда
• індексовано - байт після інструкції плюс X(регістр) - це адреса операнду

Інструкції

Кожна інструкція складається з коду опкоду (один байт) і в режимах адресації безпосередній , відносний , абсолютний та індексується другим байтом аргументу. Коли віртуальний процесор виконує інструкцію, він відповідно збільшує лічильник програм (на 1або 2).

Усі показані тут коди є шістнадцятковими.

• LDA - завантажувати операнда в A

  • Опкоди: негайно:, 00абсолютний:, 02індексується:04
  • Прапори: Z,N

• STA- зберігати Aв операнді

  • Опкоди: негайно:, 08абсолютний:, 0aіндексується:0c

• LDX - завантажувати операнда в X

  • Опкоди: негайно:, 10абсолютний:, 12індексується:14
  • Прапори: Z,N

• STX- зберігати Xв операнді

  • Опкоди: негайно:, 18абсолютний:, 1aіндексується:1c

• AND- побітовое і з Aі операнда вA

  • Опкоди: негайно:, 30абсолютний:, 32індексується:34
  • Прапори: Z,N

• ORA- побітовое або з Aі операнда вA

  • Опкоди: негайно:, 38абсолютний:, 3aіндексується:3c
  • Прапори: Z,N

• EOR- порозрядний xor (ексклюзивний або) Aі операнд вA

  • Опкоди: негайно:, 40абсолютний:, 42індексується:44
  • Прапори: Z,N

• LSR - логічний зсув праворуч, змістіть всі біти операнда на одне місце вправо, біт 0 перейде до виконання

  • Опкоди: негайно:, 48абсолютний:, 4aіндексується:4c
  • Прапори: Z, N,C

• ASL - арифметичний зсув вліво, зміщення всіх бітів операнда на одне місце вліво, біт 7 йде для перенесення

  • Опкоди: негайно:, 50абсолютний:, 52індексується:54
  • Прапори: Z, N,C

• ROR - обертати праворуч, перемістити всі біти операнда на одне місце вправо, перенесення переходить на біт 7, біт 0 переходить на виконання

  • Опкоди: негайно:, 58абсолютний:, 5aіндексується:5c
  • Прапори: Z, N,C

• ROL - обертати ліворуч, перемістити всі біти операнда на одне місце вліво, перенесення переходить на біт 0, біт 7 йде на перенесення

  • Опкоди: негайно:, 60абсолютний:, 62індексується:64
  • Прапори: Z, N,C

• ADC- додавати з перенесенням, операнд плюс переносити додається в A, перенесення встановлюється на переповнення

  • Опкоди: негайно:, 68абсолютний:, 6aіндексується:6c
  • Прапори: Z, N,C

• INC - збільшення операнду на одиницю

  • Опкоди: негайно:, 78абсолютний:, 7aіндексується:7c
  • Прапори: Z,N

• DEC - декремент операнда на один

  • Опкоди: негайно:, 80абсолютний:, 82індексується:84
  • Прапори: Z,N

• CMP- порівняти Aз операндом, віднявши операнд від A, забути результат. Перенос очищається від підтоку, встановлений інакше

  • Опкоди: негайно:, 88абсолютний:, 8aіндексується:8c
  • Прапори: Z, N,C

• CPX- порівняти X- те саме, що і CMPдляX

  • Опкоди: негайно:, 90абсолютний:, 92індексується:94
  • Прапори: Z, N,C

• HLT - припинити

  • Опкоди: неявні: c0

• INX- приріст Xпо одному

  • Опкоди: неявні: c8
  • Прапори: Z,N

• DEX- декремент Xна один

  • Опкоди: неявні: c9
  • Прапори: Z,N

• SEC - встановити прапор носити

  • Опкоди: неявні: d0
  • Прапори: C

• CLC - чіткий прапор нести

  • Опкоди: неявні: d1
  • Прапори: C

• BRA - відділення завжди

  • Опкоди: відносні: f2

• BNE- гілка, якщо Zпрапор очищений

  • Опкоди: відносні: f4

• BEQ- гілка, якщо Zвстановлено прапор

  • Опкоди: відносні: f6

• BPL- гілка, якщо Nпрапор очищений

  • Опкоди: відносні: f8

• BMI- гілка, якщо Nвстановлено прапор

  • Опкоди: відносні: fa

• BCC- гілка, якщо Cпрапор очищений

  • Опкоди: відносні: fc

• BCS- гілка, якщо Cвстановлено прапор

  • Опкоди: відносні: fe

Опкоди

Поведінка VM не визначена, якщо знайдено який-небудь опкод, який не відповідає дійсній інструкції із наведеного вище списку.

Відповідно до запиту Джонатана Аллана , ви можете вибрати власний набір кодів замість опкодів, показаних у розділі Інструкції . Якщо ви це зробите, ви повинні додати повне відображення до описаних вище кодів у своїй відповіді.

Відображення має бути шістнадцятковим файлом з парами <official opcode> <your opcode>, наприклад, якщо ви замінили два опкоди:

f4 f5
10 11

Нові лінії тут не мають значення.

Тестові справи (офіційні коди)

// some increments and decrements
pc:     0
ram:    10 10 7a 01 c9 f4 fb
output: 10 20 7a 01 c9 f4 fb

// a 16bit addition
pc:     4
ram:    e0 08 2a 02 02 00 6a 02 0a 00 02 01 6a 03 0a 01
output: 0a 0b 2a 02 02 00 6a 02 0a 00 02 01 6a 03 0a 01

// a 16bit multiplication
pc:     4
ram:    5e 01 28 00 10 10 4a 01 5a 00 fc 0d 02 02 d1 6a 21 0a 21 02 03 6a 22 0a 22 52
        02 62 03 c9 f8 e6 c0 00 00
output: 00 00 00 00 10 10 4a 01 5a 00 fc 0d 02 02 d1 6a 21 0a 21 02 03 6a 22 0a 22 52
        02 62 03 c9 f8 e6 c0 b0 36

Пізніше я можу додати більше тестів.

Довідка та тестування

Щоб допомогти з власними експериментами, ось деяка (абсолютно не гольф) посилання на реалізацію - вона може виводити інформацію про відстеження (включаючи розібрані вказівки) stderrта конвертувати опкоди під час роботи.

Рекомендований спосіб отримати джерело:

git clone https://github.com/zirias/gvm --branch challenge --single-branch --recurse-submodules

Або оформити відділення challengeі зробитиgit submodule update --init --recursive після клонування, щоб отримати мою власну систему складання.

Створіть інструмент за допомогою GNU make (просто введіть makeабо gmakeякщо у вашій системі типовий make не є GNU make).

Використання :gvm [-s startpc] [-h] [-t] [-c convfile] [-d] [-x] <initial_ram

• -s startpc - початковий лічильник програми, за замовчуванням - 0
• -h - введення в шістнадцятковій формі (інакше двійкове)
• -t - виконання слідів до stderr
• -c convfile - конвертувати опкоди відповідно до відображення, наведеного в convfile
• -d - скидати отриману пам'ять у вигляді двійкових даних
• -x - скидати отриману пам'ять у вигляді шістнадцяткової
• initial_ram - початковий вміст оперативної пам’яті, або шістнадцятковий, або двійковий

Зверніть увагу, що функція перетворення не буде працювати в програмах, які змінюють коди під час запуску.

Відмова від відповідальності: Правила та характеристики, наведені вище, є авторитетним завданням, а не цим інструментом. Особливо це стосується функції перетворення коду. Якщо ви думаєте, що представлений тут інструмент має помилку із специфікаціями, будь ласка, повідомте у коментарі :)

C (gcc) , 1381 1338 1255 1073 байт

Величезне вдосконалення завдяки стельовій кішці та Rogem.

#include<stdio.h>
C*F="%02hhx ";m[256],p,a,x,z,n,c,e;g;*I(){R++p+m;}*A(){R*I()+m;}*X(){R*I()+m+x;}C*Q(){W(printf,m[g],1)exit(a);}C*(*L[])()={I,Q,A,Q,X,Q,Q,Q};l(C*i){R 254/p?*i=*L[m[p]&7]():*Q();}s(i){R 254/p?*L[m[p]&7]()=i:*Q();}q(){p>254?Q():++p;}C*y(){p+=e;}B(U,z)B(V,!z)B(_,n)B(BM,!n)B(BC,c)B(BS,!c)C*(*b[])()={Q,Q,y,Q,U,Q,V,Q,_,Q,BM,Q,BC,Q,BS,Q};j(){z=!l(&a);v}o(){s(a);}t(){z=!l(&x);n=x&H;}D(){s(x);}f(K(&=)h(K(|=)i(K(^=)J(E;c=e&1;z=!(e/=2);s(e);w}k(E;c=w;z=!e;s(e*=2);}T(E;g=e&1;z=!(e=e/2|H*!!c);c=g;s(e);w}M(E;g=w z=!(e=e*2|H*!!c);c=g;s(e);}N(E;z=!(a=g=a+e+!!c);c=g>>8%2;G}P(E;z=!~e;--p;s(g=e+1);G}u(E;g=e-1;z=!g;--p;s(g);G}r(E;g=a-e;z=!g;c=G}S(E;g=x-e;z=!g;c=G}Y(){z=!(x=g=1-m[p]%2*2);n=x&H;}Z(){c=~m[p]&1;}d(){p<255||Q();e=m[++p];b[m[p-1]&15]();}(*O[])()={j,o,t,D,Q,Q,f,h,i,J,k,T,M,N,Q,P,u,r,S,Q,Q,Q,Q,Q,Q,Y,Z,Q,Q,Q,d,d};main(){scanf(F,&p);W(scanf,&m[g],0)for(;;q())O[m[p]/8]();}

Спробуйте в Інтернеті!

Багато визначень перемістилися до прапорів компілятора.

Пояснення (ДУЖЕ невольф):

#include<stdio.h>

// useful defines
#define C unsigned char
#define H 128 // highest bit
#define R return

// code generator for I/O
#define W(o,p,q)for(g=-1;++g<256&&((q)||!feof(stdin));)(o)(F,(p));

// code generator for branching instruction handlers
#define BB(q)(){(q)||Y();}

// frequent pieces of code
#define NA n=a&H;
#define NE n=e&H;
#define NG n=g&H;
#define E l(&e)

// printf/scanf template
C * F = "%02hhx ";

// global state: m=memory, pax=registers, znc=flags
// e and g are for temporaries and type conversions
C m[256],p,a,x,z,n,c,e;g;

// get the pointer to a memory location:
C * I() {R &m[++p];} // immediate
C * A() {R &m[m[++p]];} // absolute
C * X() {R &m[m[++p]+x];} // indexed

// terminate the VM (and dump memory contents)
C * Q() { W(printf,m[g],1) exit(a);}

// an array of functions for accessing the memory
// They either return the pointer to memory location
// or terminate the program.
C * (*L[])()={I,Q,A,Q,X,Q,Q,Q};

// load a byte from the memory into the variable pointed by i
// terminate the program if we cannot access the address byte
l (C * i) {return 254 / p ? *i = *L[m[p]&7] () : *Q ();}

// save a byte i to the memory
// terminate the program if we cannot access the address byte
s (C i) {return 254 / p ? *L[m[p]&7]() = i : *Q ();}

// advance the instruction pointer (or fail if we fall outside the memory)
q () {p > 254 ? Q () : ++p;}

// branch
C * Y() {p += e;}

// generated functions for conditional branches
C * BN BB(z)
C * BZ BB(!z)
C * BP BB(n)
C * BM BB(!n)
C * BC BB(c)
C * BS BB(!c)

// a list of branch functions
C * (*B[])() = {Q,Q,Y,Q,BN,Q,BZ,Q,BP,Q,BM,Q,BC,Q,BS,Q};

// Instruction handling functions

OA () {z = !l (&a); NA} // lda
OB () {s (a);} // sta
OC () {z = !l (&x); n = x & H;} // ldx
OD () {s (x);} // stx
OG () {E; z = !(a &= e); NA} // and
OH () {E; z = !(a |= e); NA} // ora
OI () {E; z = !(a ^= e); NA} // eor
OJ () {E; c = e & 1; z = !(e /= 2); s (e); NE} // lsr
OK () {E; c = NE; z = !e; s (e *= 2);} // asl
OL () {E; g = e & 1; z = !(e = e / 2 | H * !!c); c = g; s (e); NE} // ror
OM () {E; g = e & H; z = !(e = e * 2 | H * !!c); c = g; s (e); NE} // rol
ON () {E; z = !(a = g = a + e + !!c); c = !!(g & 256); NG} // adc
OP () {E; z = !~e; --p; s (g = e + 1); NG} // inc
OQ () {E; g = e - 1; z = !g; --p; s (g); NG} // dec
OR () {E; g = a - e; z = !g; c = NG} // cmp
OS () {E; g = x - e; z = !g; c = NG} // cpx
OY () {z = !(x = g = ~m[p] & 1 * 2 - 1); n = x & H;} // inx/dex
OZ () {c = ~m[p] & 1;} // sec/clc
Od () {p < 255 || Q (); e = m[++p]; B[m[p-1]&15] ();} // branching

// list of opcode handlers
(*O[]) () = {OA,OB,OC,OD,Q,Q,OG,OH,OI,OJ,OK,OL,OM,ON,Q,OP,OQ,OR,OS,Q,Q,Q,Q,Q,Q,OY,OZ,Q,Q,Q,Od,Od};

// main function
main ()
{
    // read the instruction pointer
    scanf (F, &p);

    // read memory contents
    W(scanf, &m[g], 0)

    // repeatedly invoke instruction handlers until we eventually terminate
    for (;; q())
        O[m[p]/8] ();
}

APL (Dyalog Classic) , 397 332 330 байт

дякую @ Adám за -8 байт

f←{q←2⍴a x c←≡B←256⋄{0::m
⍺←(∇q∘←)0∘=,B≤+⍨
30≤u←⌊8÷⍨b←p⊃m:∇p+←129-B|127-1⊃p↓m×⊃b⌽2/(,~,⍪)1,q,c
p+←1
u=25:⍺x⊢←B|x+¯1*b
u=26:∇c⊢←~2|b
p+←≢o←m⊃⍨i←⍎'p⊃m+x'↑⍨1+8|b
⍎u⊃(,⍉'⍺ax⊢←o' '∇m[i]←ax'∘.~'xa'),5 4 2 3 2/'⍺⌽⊃'∘,¨'a⊢←2⊥(⍕⊃u⌽''∧∨≠'')/o a⊤⍨8⍴2' 'c(i⊃m)←u⌽d⊤(⌽d←u⌽2B)⊥u⌽o,c×u>10' 'c a⊢←2B⊤a+o+c' 'm[i]←B|o-¯1*u' 'c⊢←⊃2B⊤o-⍨⊃u⌽x a'}p m←⍵}

Спробуйте в Інтернеті!

p  program counter
m  memory
a  accumulator register
x  index register
q  flags z (zero) and n (negative) as a length-2 vector
c  flag for carry
⍺  function to update z and n
b  current instruction
u  highest 5 bits of b
o  operand
i  target address in memory

C (gcc) , 487 , 480 , 463 , 452 , 447 , 438 байт

Використовує цю інструкцію для відображення . Оновлення інструкцій позбавило 9 байт, а в майбутньому й більше. Повертається шляхом зміни пам’яті, на яку вказує перший аргумент ( M). Завдяки @ceilingcat за бриття деяких байтів.

Потрібно скласти прапори -DO=*o -DD=*d -DI(e,a,b)=if(e){a;}else{b;} -Du="unsigned char"(вже включені в байти).

e(M,Z,C)u*M,C;{for(u r[2],S=0,D,O,c,t;o=C<Z?M+C++:0;){I(c=O,d=r+!(c&4),break)I(o=c&3?C<Z&&C?M+C++:0:d,o=c&2?O+c%2**r+M:o,break)t=(c/=8)&7;I(c<24&c>4&&t,t&=3;I(c&8,I(c&4,c&=S&1;S=O>>7*!(t/=2);O=t=O<<!t>>t|c<<7*t,t=O+=t%2*2-1),I(c&4,D=t=t?t&2?t&1?O^D:O|D:O&D:O,I(c&1,S=D>(t=D+=O+S%2),t=D-O;S=t>D)))S=S&1|t>>6&2|4*!t,I(c&8,C+=!(t&~-t?~t&S:t&~S)*O,I(t,S=S&6|c%2,O=D)))I(C,,Z=0)}}

Спробуйте в Інтернеті!

Препроцесор

-DO=*o -DD=*d

Ці двоє пропонують коротший спосіб знеструмлення покажчиків.

-DI(e,a,b)=if(e){a;}else{b;} -Du="unsigned char"

Зменшіть кількість байтів, необхідних для оголошення if-elses та типу.

Код

Нижче наведена читається людиною версія коду, з розширеними директивами препроцесора, а змінні перейменовані на читабельність.

exec_8bit(unsigned char *ram, int ramSize, unsigned char PC)
{  
  for(unsigned char reg[2], SR=0, // The registers. 
                                  // reg[0] is X, reg[1] is A. 
                                  // SR contains the flags.
      *dst, *op, opCode, tmp;
      // Load the next instruction as long as we haven't gone out of ram.
      op = PC < ramSize ? ram + PC++ : 0;)
  { // Check for HLT.
    if(opCode=*op)
    { // Take a pointer to the register selected by complement of bit 3.
      dst = reg+!(opCode&4);
    } else break;
    // Load operand as indicated by bits 0 and 1. Also check that we don't
    // go out of bounds and that the PC doesn't overflow.
    if(op = opCode&3 ? PC<ramSize && PC ? ram + PC++ : 0 : dst)
    {
      op = opCode&2 ? *op + opCode%2 * *reg + ram: op
    } else break;

    // Store the bits 3-5 in tmp.
    tmp = (opCode/=8) & 7;
    if(opCode<24 & opCode>4 && tmp)
    { // If not HLT, CLC, SEC or ST, enter this block.
      tmp &= 3; // We only care about bits 3&4 here.
      if(opCode&8) // Determine whether the operation is binary or unary.
      { // Unary
        if(opCode&4)
        { // Bitshift
          opCode &= SR&1; // Extract carry flag and AND it with bit 3 in opCode.
          SR=*op >> 7*!(tmp/=2);// Update carry flag.
          // Shift to left if bit 4 unset, to right if set. Inclusive-OR 
          // the carry/bit 3 onto the correct end.
          *op = tmp = *op << !tmp >> tmp | opCode << 7*tmp;
        } else tmp=*o+=tmp%2*2-1;
      } else if(opCode&4) {
        // Bitwise operations and LD.
        // Ternary conditional to determine which operation.
        *dst = tmp = tmp? tmp&2? tmp&1? *op^*dst: *op|*dst: *op&*dst: *op
      } else if(opCode&1) {
        // ADC. Abuse precedence to do this in fewer bytes.
        // Updates carry flag.
        SR = *dst > (tmp = *dst += *op + SR%2);
      } else tmp=*dst-*op; SR = tmp > *dst; // Comparison.
      SR = SR&1 | tmp >> 6&2 | 4*!tmp; // Update Z and N flags, leaving C as it is.
    } else if(opCode&8) {
      // Branch.
      // tmp&~-tmp returns a truthy value when tmp has more than one bit set
      // We use this to detect the "unset" and "always" conditions.
      // Then, we bitwise-AND either ~tmp&SR or tmp&~SR to get a falsy value
      // when the condition is fulfilled. Finally, we take logical complement,
      // and multiply the resulting value (`1` or `0`) with the operand,
      // and add the result to program counter to perform the jump.
      PC += !(tmp & ~-tmp? ~tmp&SR : tmp&~SR) * *op;
    } else if (tmp) { // SEC, CLC
      SR = SR&6 | opCode % 2;
    } else {
      *op = *dst; // ST
    }
    if(!PC){ // If program counter looped around, null out ramSize to stop.
           // There's likely a bug here that will kill the program when it
           // branches back to address 0x00
      ramSize=0;
    }
  }
}

Інструкції

Інструкції структуровані так:

• Біти 6-7 вказують на 00суворість інструкції ( Nullary, Unary 01, 10Binary, 11Binary)

• Біти 0-2 визначають операнд (и): R=0вибирає Aта R=1вибирає X. OP=00використовує регістр в якості операнда, OP=01вибирає безпосередній операнд, OP=10вибирає абсолютний операнд і OP=11вибирає індексований операнд.

  • Як ви могли помітити, це дозволяє виконувати будь-які операції в будь-якому регістрі (хоча ви все ще можете лише індексувати X), навіть коли вони зазвичай не можуть бути використані за специфікацією. Наприклад INC A, ADC X, 10і ASL Xвсе працює.

• Біти 3-5 визначають умову розгалуження: наявність одного з бітів вказує, який прапор тестувати (біт 3-> C, біт 4-> N, біт 5-> Z). Якщо встановлено лише один біт, інструкція перевіряє встановлений прапор. Щоб перевірити наявність не встановленого прапора, візьміть додаток бітів. Наприклад110 тести на невстановлене перенесення та 001на встановлене перевезення. 111і 000відділення завжди.

• Ви також можете розгалужуватися на зміщення адреси, збережене в реєстрі, що дозволяє писати функції, або ви можете використовувати стандартні режими індексації. OP=01поводиться як галузь специфікації.

+-----+----------+-------+-----------------------------------------------+
| OP  | BINARY   | FLAGS | INFO                                          |
+-----+----------+-------+-----------------------------------------------+
| ST  | 10000ROP |       | Register -> Operand                           |
| LD  | 10100ROP | Z N   | Operand -> Register                           |
| AND | 10101ROP | Z N   | Register &= Operand                           |
| XOR | 10111ROP | Z N   | Register ^= Operand                           |
| IOR | 10110ROP | Z N   | Register |= Operand                           |
| ADC | 10011ROP | Z N C | Register += Operand + Carry                   |
| INC | 01011ROP | Z N   | Operand += 1                                  |
| DEC | 01010ROP | Z N   | Operand -= 1                                  |
| ASL | 01100ROP | Z N C | Operand <<= 1                                 |
| LSR | 01110ROP | Z N C | Operand >>= 1                                 |
| ROL | 01101ROP | Z N C | Operand = Operand << 1 | Carry                |
| ROR | 01111ROP | Z N C | Operand = Operand >> 1 | Carry << 7           |
| CMP | 10010ROP | Z N C | Update ZNC based on Register - Operand        |
| BR  | 11CNDROP |       | PC += Condition ? Operand : 0      |
| SEC | 00011000 |     C | Set carry                                     |
| CLC | 00010000 |     C | Clear carry                                   |
| HLT | 00000000 |       | Halt execution.                               |
+-----+----------+-------+-----------------------------------------------+

JavaScript (ES6), 361 байт

Вводиться як " (memory)(program_counter)де memory" Uint8Array. Виводить, змінивши цей масив.

M=>p=>{for(_='M[\u0011\u0011A]\u0010\u0010=\u000fc=\u000e,\u0011p]\f(n=\u000b128)\t=\u0010\b&=255\u0007,z=!(n\u0007),n&=\t;\u0006\u0006\u000b\u0005-\u0010,\u000en>=0\u0005\u0004\u0011c\b>>7,A]*2\u0005\u0003\u0011c\b&1,A]/2\u0005\u000f\u0002&&(p+=(\u0010^\t-\t;\u0001for(a=n=z=\u000ex=0;a\u0007,x\u0007,A=[i=\u0011p++],p\f\f+x][i&3],i&3&&p++,i&&A<256;)eval(`\u000ba\b\u0006\u000fa;\u000bx\b\u0006\u000fx;\u000ba&\b\u0005a|\b\u0005a^\b\u0005\u000f\u0002\u0003\u000fc*128|\u0002c|\u0003a+\b+c,\u000ea>>8\u0005++\u0010\u0005--\u0010\u0005a\u0004x\u0004++x\u0005--x\u0006\u000e1;\u000e0;1\u0001!z\u0001z\u0001!n\u0001n\u0001!c\u0001c\u0001`.split`;`[i>>2])';G=/[\u0001-\u0011]/.exec(_);)with(_.split(G))_=join(shift());eval(_)}

Примітка: Код стискається з RegPack і містить безліч недрукованих символів, які випадають у наведеному вище поданні джерела.

Спробуйте в Інтернеті!

Опкодування карти та тестові справи

Віртуальна машина використовує це описування коду .

Нижче наведені перекладені тестові приклади, а також очікувані результати.

Тест №1

00 - LDX #$10  09 10
02 - INC $01   32 01
04 - DEX       44
05 - BNE $fb   55 fb

Очікуваний вихід:

Тест №2

00 - (DATA)    e0 08 2a 02
04 - LDA $00   02 00
06 - ADC $02   2e 02
08 - STA $00   06 00
0a - LDA $01   02 01
0c - ADC $03   2e 03
0e - STA $01   06 01

Очікуваний вихід:

Тест №3

00 - (DATA)    5e 01 28 00
04 - LDX #$10  09 10
06 - LSR $01   1e 01
08 - ROR $00   26 00
0a - BCC $0d   65 0d
0c - LDA $02   02 02
0e - CLC       4c
0f - ADC $21   2e 21
11 - STA $21   06 21
13 - LDA $03   02 03
15 - ADC $22   2e 22
17 - STA $22   06 22
19 - ASL $02   22 02
1b - ROL $03   2a 03
1d - DEX       44
1e - BPL $e6   5d e6
20 - HLT       00
21 - (DATA)    00 00

Очікуваний вихід:

Розпаковано та відформатовано

Оскільки код стислий за допомогою алгоритму, який замінює часто повторювані рядки з одним символом, більш ефективно використовувати ті ж блоки коду знову і знову, ніж визначати та викликати допоміжні функції або зберігати проміжні результати (наприклад M[A]) у додаткових змінних.

M => p => {
  for(
    a = n = z = c = x = 0;
    a &= 255, x &= 255,
    A = [i = M[p++], p, M[p], M[p] + x][i & 3],
    i & 3 && p++,
    i && A < 256;
  ) eval((
    '(n = a = M[A], z = !(n &= 255), n &= 128);'                                + // LDA
    'M[A] = a;'                                                                 + // STA
    '(n = x = M[A], z = !(n &= 255), n &= 128);'                                + // LDX
    'M[A] = x;'                                                                 + // STX
    '(n = a &= M[A], z = !(n &= 255), n &= 128);'                               + // AND
    '(n = a |= M[A], z = !(n &= 255), n &= 128);'                               + // ORA
    '(n = a ^= M[A], z = !(n &= 255), n &= 128);'                               + // EOR
    '(n = M[A] = M[c = M[A] & 1, A] / 2, z = !(n &= 255), n &= 128);'           + // LSR
    '(n = M[A] = M[c = M[A] >> 7, A] * 2, z = !(n &= 255), n &= 128);'          + // ASL
    '(n = M[A] = c * 128 | M[c = M[A] & 1, A] / 2, z = !(n &= 255), n &= 128);' + // ROR
    '(n = M[A] = c | M[c = M[A] >> 7, A] * 2, z = !(n &= 255), n &= 128);'      + // ROL
    '(n = a += M[A] + c, c = a >> 8, z = !(n &= 255), n &= 128);'               + // ADC
    '(n = ++M[A], z = !(n &= 255), n &= 128);'                                  + // INC
    '(n = --M[A], z = !(n &= 255), n &= 128);'                                  + // DEC
    '(n = a - M[A], c = n >= 0, z = !(n &= 255), n &= 128);'                    + // CMP
    '(n = x - M[A], c = n >= 0, z = !(n &= 255), n &= 128);'                    + // CPX
    '(n = ++x, z = !(n &= 255), n &= 128);'                                     + // INX
    '(n = --x, z = !(n &= 255), n &= 128);'                                     + // DEX
    'c = 1;'                                                                    + // SEC
    'c = 0;'                                                                    + // CLC
    ' 1 && (p += (M[A] ^ 128) - 128);'                                          + // BRA
    '!z && (p += (M[A] ^ 128) - 128);'                                          + // BNE
    ' z && (p += (M[A] ^ 128) - 128);'                                          + // BEQ
    '!n && (p += (M[A] ^ 128) - 128);'                                          + // BPL
    ' n && (p += (M[A] ^ 128) - 128);'                                          + // BMI
    '!c && (p += (M[A] ^ 128) - 128);'                                          + // BCC
    ' c && (p += (M[A] ^ 128) - 128);')                                           // BCS
    .split`;`[i >> 2]
  )
}

PHP, 581 585 555 532 байт (не є конкурентоспроможними)

function t($v){global$f,$c;$f=8*$c|4&$v>>5|2*!$v;}$m=array_slice($argv,2);for($f=0;$p>-1&&$p<$argc-1&&$i=$m[$p=&$argv[1]];$p++)$i&3?eval(explode(_,'$a=$y_$a&=$y_$a|=$y_$a^=$y_$a+=$y+$c;$c=$a>>8_$x=$y_$c=$y&1;$y>>=1_$c=($y*=2)>>8_$y+=$y+$c;$c=$y>>8_$y+=$c<<8;$c=$y&1;$y>>=1_$y--_$y++_$z=$a-$y,$c=$a<$y_$z=$x-$y,$c=$x<$y_$y=$a_$y=$x_'.$y=&$m[[0,++$p,$g=$m[$p],$g+$x][$i&3]])[$i>>=2].'$i<14&&t(${[aaaaaxyyyyyyzz][$i]}&=255);'):($i&32?$p+=($f>>$i/8-4^$i)&1?($y=$m[++$p])-($y>>7<<8):1:($i&8?$f=$f&7|8*$c=$i/4:t($x+=$i/2-9)));print_r($m);

приймає коди ПК та OP як основні 10 цілих чисел з аргументів командного рядка,
друкує пам'ять як список [base 10 address] => base 10 value.

Це ще не перевірено ретельно ; але відбувається поломка .

Існує карта коду, і ось огляд мого відображення:

3-mode instructions:
00: LDA     04: AND     08: ORA     0C: EOR
10: ADC     14: LDX     18: LSR     1C: ASL
20: ROL     24: ROR     28: DEC     2C: INC
30: CMP     34: CPX     38: STA     3C: STX

+1: immediate
+2: absolute
+3: relative

implicit:
00: HLT
10: DEX 14: INX
18: CLC 1C: SEC

relative:
20: BRA         (0)
28: BNE 2C: BEQ (Z)
30: BPL 34: BMI (N)
38: BCC 3C: BCS (C)

бічна примітка:
код 24приводить до BNV(гілка ніколи = 2 байти NOP);
04, 08, 0CЄ псевдонімами INX, CLCа SEC
й що - небудь вище3F є або два байта NOPабо псевдонім для інструкції одномодових.