Clément MILVILLE / Edouard SIMON. Projet CodeWar. Enseignant tuteur: Michaël Hauspie 1/17

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1 Projet CodeWar Enseignant tuteur: Michaël Hauspie 1/17

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3 Remerciements: Nous tenons à remercier tout particulièrement notre tuteur M. Michaël HAUSPIE pour son aide, ses conseils, ses avis et sa disponibilité tout au long de la réalisation de ce projet. Merci également à notre ami Google et aux différents sites de développements qui nous ont permis de trouver de nombreuses informations précieuses ont développement de notre projet. 3/17

4 Résumé Codewar est un jeu dont le principe est de faire se battre des processeurs les uns contre les autres. Le but de notre projet est donc de créer un jeu de ce type en C++, pour cela nous avons développé un émulateur de processeur capable de traiter des instructions en langage assembleur. 4/17

5 Table des matières Introduction... 6 I. Présentation du projet... 7 A. CodeWar... 7 B. Intérêts du projet... 8 C. Structuration du projet...9 II. Réalisation du projet A. Classe Processeur...10 B. Classe Instruction...11 C. Exécution...12 III. Bilan A. Difficultés rencontrées...13 B. Améliorations possibles C. Bilan personnel...15 Conclusion Glossaire /17

6 Introduction Pendant notre quatrième et dernier semestre de D.U.T Informatique, nous avons eu à mener à bien un projet tuteuré afin de mettre en pratique nos connaissances et nos compétences en développement. Le principe de notre projet est de développer un émulateur de processeur exécutant les instructions assembleurs à partir d'un fichier binaire en vue de créer un jeu dans lequel des processeurs pourraient se confronter. Pour réaliser ce projet nous avons eu à structurer correctement notre code pour pouvoir travailler plus facilement et surtout plus «proprement». Introduction 6/17

7 I. Présentation du projet A. CodeWar Le jeu CodeWar est un jeu bien connu des développeurs et autres «geeks», son principe est de mettre en conflit des processeurs placés dans un tableau d'une taille de 16 par 16 cases. Ces 256 processeurs vont donc devoir s'affronter avec pour but d'occuper un maximum de mémoire en un minimum de temps. Pour cela chaque processeur peut exécuter des instructions qui adressent la mémoire de leurs adversaires. Le développement d'un jeu comme celui ci aurait été trop long, c'est pourquoi notre projet ne portait pas sur le jeu en son intégralité mais uniquement sur la création d'un simulateur de processeur capable d'exécuter des instructions assembleurs contenues dans un fichier binaire. Nous avons donc développer cet émulateur de processeur en langage C++, le langage devant être interpréter par le processeur est de l'assembleur comme celui utilisé par les architectures processeurs semblables à celle du Motorola mais simplifiées. I. Présentation du projet 7/17

8 B. Intérêts du projet Ce projet n'était pas le plus facile parmis ceux qui nous ont été proposé dans le cadre des projets tuteurés, cependant il nous à semblé intéressant de comprendre plus précisément le fonctionnement d'un processeur et son architecture. Au début de notre quatrième et dernier semestre, nous n'avions pas encore travailler en C++, nous avons donc du apprendre ce langage afin de pouvoir effectuer ce projet. Grâce à nos connaissances en langage C et en programmation objet, l'apprentissage de ce langage se fit assez rapidement durant les heures de TD et de TP. Pour réaliser ce projet, il nous a également fallu comprendre le principe de fonctionnement d'un processeur dans son intégralité, puisque nous allions devoir reproduire ce mode de fonctionnement. I. Présentation du projet 8/17

9 C. Structuration du projet Afin de faciliter la réalisation de notre projet, nous avons commenceé par structurer notre programme en deux classes différentes: la classe Processeur, contenant toutes les méthodes permettant aux processeurs d'exécuter des instructions, et la classe Instruction qui contient tout le code permettant d'interpréter des instructions assembleur afin de les rendre compatible avec notre processeur. Chacune de ses classes est composée de deux fichiers: un fichier.h et un fichier.cpp; le fichier.h contenant toutes les déclarations de méthodes et de variables, et le fichier.cpp contenant tous les algorithmes de traitement. Vous trouverez dans la partie suivante une explication détaillée du rôle de chacune de ses deux classes. I. Présentation du projet 9/17

10 II. Réalisation du projet A. Classe Processeur La classe Processeur comporte le code permettant d'exécuter les instructions assembleur. Cette classe contient la déclaration de deux tableaux: un de 8 short représentant le registre du processeur et un second de 256 char, permettant de simuler la mémoire vive. Nous déclarons également une variable de type short, nommée opcode permettant de stocker le code représentant les instructions à exécuter. En ce qui concerne les méthodes de la classe Processeur, les plus importantes sont: -getopcode: permet de récupérer l'opcode en allant le chercher dans la mémoire vive. -ExecuterCycle: permet d'effectuer toutes les actions contenues dans une instruction. -lirefichier: se charge d'ouvrir le fichier binaire contenant les instructions et de stocker son contenu dans la mémoire du processeur. Ces méthodes sont déclarées dans le fichier Processeur.h et sont implémentées dans le fichier Processeur.cpp II. Réalisation du projet 10/17

11 B. Classe Instruction La classe Instruction comporte les différents codes source effectuant le traitement nécessaire à chaque instructions. Elle possède deux méthodes virtuelles: -La méthode execute qui prend en paramètre un opcode et un processeur. -La méthode décoder qui va permettre de décoder l'opcode afin de le rendre «lisible» par le processeur. La classe Instruction possède également ses propres classes permettant de différencier les instructions en fonction de leur nombre d'opérandes; il s'agit des classes ZeroOperande, UnOperande et DeuxOperande. Chacune des instructions héritera de ces méthodes suivant le nombre de paramètres dont celles-ci ont besoin. II. Réalisation du projet 11/17

12 C. Exécution L'exécution du programme se fait dans le «Main» de la classe Processeur. Cette exécution se fait en plusieurs étapes: Premièrement on créé un nouveau processeur en faisant appel à son constructeur puis on ouvre le fichier binaire passé en paramètre lors de l'appel du programme (à défaut un fichier binaire placé dans le répertoire du projet), cette lecture se fait grâce à la méthode LireFichier de la classe Processeur. Ensuite, pour un nombre de cycles définis préalablement, on appelle la méthode ExecuterCycle afin qu'elle exécute les instructions lues dans le fichier binaire, afin de vérifier si l'exécution s'est bien déroulée, on affiche l'état du registre et de la mémoire après chaque exécution. II. Réalisation du projet 12/17

13 III. Bilan A. Difficultés rencontrées La réalisation de ce projet ne s'est pas faites très facilement. Effectivement, nous avons eu à faire à de nombreux questionnements et de nombreux problèmes. Tout d'abord, nous avons eu du mal à trouver une bonne façon de structurer nos fichiers, nous nous sommes demandés s'il fallait créer une classe par instruction ou si il fallait toutes les mettre dans une seule et même classe. Puis nous avons eu des problèmes afin de choisir nos méthodes dans le but d'éviter de recopier le même code plusieurs fois, l'utilisation de méthodes virtuelles nous a aidé à résoudre ce problème! La prise en compte des flags fut également très difficile, c'est pourquoi nous avons préféré les mettre de côté, cependant nous avons essayé d'arranger le programme pour qu'il fonctionne au mieux sans ceux-ci. III. Bilan 13/17

14 B. Améliorations possibles Notre programme est fonctionnel mais il lui manque quelques instructions importantes comme par exemple le MOVE que nous avons essayé d'implémenter mais son exécution ne fonctionne malheureusement pas! Une meilleure prise en charge des FLAGS et du registre d'état serait également nécessaires à l'amélioration de notre programme puisque sans ceux-ci le processeur ne peut pas fonctionner correctement. Enfin, si nous prenons le sujet de départ, il manque encore beaucoup de chose afin de créer un véritable «jeu»; nous avons créé un modèle de joueur mais toutes les règles et stratégies ainsi que le plateau ne sont pas réalisées! III. Bilan 14/17

15 C. Bilan personnel Grâce à ce projet nous avons pu acquérir de solides bases en langage C++; d'un point de vue structuration des fichiers mais également d'un point de vue objet puisque la différence majeure entre le langage C que nous connaissions déjà et le C++ et le côté objet. Nous avons eu beaucoup de mal à trouver un point de départ pour notre projet, mais une fois celui-ci trouver nous avons pu progresser avec plaisir et comprendre au fur et à mesure le fonctionnement d'un microprocesseur. Ce projet nous a donc permis de comprendre avec précision comment fonctionne un microprocesseur, connaissances non négligeables quand on est développeur. Nous regrettons cependant le manque de temps puisque nous aurions voulu mettre en place la stratégie de jeu afin de réaliser un vrai CodeWar. III. Bilan 15/17

16 Conclusion L'élaboration de ce projet nous a permis de mettre en pratique nos connaissances et compétences en développement mais également d'apprendre à organiser notre travail pour rendre efficace le travail en groupe. L'objectif de départ n'est pas atteint mais notre travail est un bon début en vue de la réalisation d'un vrai jeu. 16/17

17 Glossaire Emulateur: Dans les domaines de l'informatique et de l'électronique, le terme émulation est employé au sens de simulation et d'imitation (acception du mot influencé par les termes anglais emulation et emulator). Plus précisément ce terme décrit un principe général consistant à remplacer un système par un autre sans changement du fonctionnement d'un point de vue externe. On peut aussi utiliser le terme de simulation. Le recours à un émulateur selon le contexte permet de faciliter le développement ou le déboguage d'un système ou de remplacer un système obsolète ou inutilisable par un autre. Dans ce cadre, il est possible de faire fonctionner le nouveau système, l'émulateur, de la même manière que le système simulé. Motorola : Apparu en 1979, le Motorola est un microprocesseur CISC 16/32 bits développé par Motorola. C'est le premier de la famille de microprocesseurs souvent appelée m68k ou 680x0, qui comprend notamment les microprocesseurs Motorola 68010, Motorola 68020, Motorola 68030, Motorola et Motorola Le nom du vient à la fois de la continuité avec la famille de microprocesseurs Motorola 6800 et du nombre de transistors qu'il contient, un peu plus de Glossaire 17/17

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