今天来水一篇文章，这几天在看计组，且在试着用 C 语言模拟一个 16 位的计算机和其汇编器，选用的指令集架构是 CASL。为了搞清楚机器是怎么在内存中维护和访问变量，在网上搜了几个有图形界面的在线汇编模拟器。
- 8 位 https://schweigi.github.io/assembler-simulator
- 16 位 https://parraman.github.io/asm-simulator/
- Intel 8086 https://yjdoc2.github.io/8086-emulator-web/compile
这里简单介绍一下 8 位的模拟器，如下图所示
顶部有三个操作按钮，Run 用来运行左边的汇编代码，Step 用来一行行断点运行，Reset 用来重置模拟器状态，包括清空内存和寄存器的内容。
在汇编代码下方的 Assemble 按钮用来初始化机器状态，包括加载程序和数据到内存以及建立符号表。符号表如图中右下角所示，记录了符号名、在内存中的地址和值。
而右边就是对寄存器、内存和输出的图形显示，首先是寄存器，该模拟器实现了 A, B, C, D 4 个通用寄存器、一个 IP 程序计数寄存器、一个保存栈顶位置的 SP 寄存器和 3 个 1 位的状态寄存器。然后是内存，如图 RAM 部分所示，内存用了 16×16 个格子表示，每个格子存储 1 字节数据，所以该模拟器只有 256B 的内存空间。
SP 寄存器的值被机器默认设置为 0xe8（RAM 中橙色部分），表示将地址 0xe8 作为栈底，往低位入栈。最后该模拟器将 RAM 中 0xe9 到 0xff 的地址映射到输出，所以最多同时可显示 24 个字符。
另外可以在 RAM 下方的 Clock Speed 处调节时钟频率。
比较喜欢这个模拟器的原因是在 RAM 中使用了不同颜色的块来区分指令和数据，如图中所示，淡蓝色就方块就表示该块内存存放的是数据，深蓝色则表示存放的是指令。甚至可以通过点击对应的深蓝色方块来定位到与左边代码中对应的行数。
当然，16 位的模拟器和这个 8 位的差不多，除了增加了内存和字长，还扩展了 IO 设备，也值得玩儿一下。
另外还找到了一个 Intel 8086 的模拟器，8086 是 Intel x86 系列的鼻祖。在这个模拟器上，可以运行 8086 的指令，不过因为我对其指令集架构还不熟，就没有尝试了。