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程序大战

来源:互联摘选 日期:2008-10-23 04:01
目录:

1. 简介
2. Mars体系结构
3. RedCode简单语法
4. 语法实例讲解
5. 简单实例
6. 如何实战
7. 相关资料

< 一 > 简介

程序大战也叫磁核大战,英文名为"CoreWars",是一个很古老的游戏,当年
比尔.盖茨上学时就有这个东东了,不过国内玩的人很少。 目前一些免费
Unix如FreeBSD等的ports里就有他。

这个游戏可以从名字也能看出来就是程序之间的大赛。就是大家都写一个
程序,然后我们把这些程序都放到内存,然后开始"并发"运行,看最终的
结果是谁的程序消灭了内存中的其他程序而存活了下来。

这一程序对抗模型可以看作是原始的病毒对抗。每个程序都要尽力的消灭
其他程序,为了能够生存,程序应该能保护自己,不断移动自身来躲过其他
程序的攻击或当自身受到攻击后能自我修复。

当然这些程序不是运行在家用PC上,也不是随便使用大家常用的intel汇编
来编写。其运行平台为Mars机。Mars是一种简单的计算机,他有固定的8000
个内存单元,和约10来个指令。然后整个大战程序就是由这些指
令完成。

< 二 > Mars体系结构

Mars机器由一个组内存单元,一个CU单元,一个简单进程管理系统,和一
组指令集构成。

Mars机的标准主要参考pMars虚拟机器标准,主要有两个:88标准和94标准。
以下都是默认为88标准,扩展94标准会专门标识出来。

该系统内存大小固定为8000个内存单元,每一个内存单元由5个部分构成:

<1> OPCODE区:操作数区,该区域指定了机器指令,如MOV ,ADD。
<2> A数据区 :一个32位的数据存储区,存放相应数据,如128,-100。
<3> A数据区寻址修饰:指定了A数据区的寻址方式。
<4> B数据区。
<5> B数据区寻址修饰。

( 94标准中加入了一个新的部分 <6>操作数修饰区。  )

系统的寻址方式分为立即寻址,直接寻址,间接寻址。
(94标准中加入了新的间接A减1寻址、间接A加1寻址、间接B减1寻址、间接B
加1寻址)

系统寻址都是相对当前IP为基准寻址的,这是Mars系统和传统计算机最大的
不同之处。如 mov 0,1表示将当前指令所在的内存单元拷贝一份到当前指令
所在内存单元的下一个内存单元。

CU单元用于执行相应的指令,配合CU单元还有一个隐含的寄存器IP,每次执
行单元执行IP指定的内存单元的指令。

简单进程管理器管理进程。系统的进程由一个先进先出队列构成。每次管理系
统将当前进程的执行地址出队列放入IP寄存器,然后CU单元执行指令,最后将
该进程的下一条指令地址放入队尾。如果该进程产生新进程,则在队尾再加入
新进程的起始执行地址。简单进程管理器保证每个进程轮流执行,当一个进程
执行了DAT或者执行了0被除的操作则该进程结束。

系统指令包含:
   DAT  MOV ADD  SUB  JMP  JMZ  JMN  CMP  SLT  DJN  SPL
( 94标准中加入了新的指令: SUB MUL DIV MOD SEQ SNE NOP LDP STP )

Mars机目前你所见到的几乎都是软件模拟系统,模拟器模拟Mars系统工作。
有的模拟器支持88标准,有的支持94标准,有的支持88标准并部分支持94
标准,所以你在选择一个模拟器时应该好好看看它支持那个标准。

Mars机的汇编程序通常称为RedCode,而Mars模拟器几乎都集成了一个RedCode
的编译器,将RedCode程序编译为机器码写入内存。

系统初始时内存中都是DATA $ 0,$ 0 ,每一个程序加载到内存的随机位置
,当多个程序都加载完后系统给每个程序创建一个进程,此时每个进程在进程
队列中的位置是随机的,然后系统开始运行。然后各个程序开始进行对抗,
看最终谁能生存下来。


<三> RedCode简单语法(按94标准)

指令写法可以记做:

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