信息安全系统设计基础第六周学习总结

第三章处理器体系结构

4.1Y86指令体系结构

包括定义各种状态元素、指令集和他们的编码、一组编程规范和异常事件处理。

1. 8个寄存器：%eax %ecx %ebx %esi %edi %esp %ebp %edx;

2. 3个一位条件码：ZF、SF、OF;

3. Y86指令：

  IA32的movl指令：irmovl、rrmovl、mrmovl、rmmovl;
  整数操作指令：addl subl andl xorl ;
  跳转指令：jmp jle jl je jne jge jg;
  条件传送指令：cmovle cmovl cmove cmovne cmovge cmovg;

4. 指令编码：指令编码

每条指令的第一个字节表明指令的类型。这个字节分为两个部分，每个部分4位，高4位是代码部分，低4位是功能部分。

5. Y86异常

遇到异常的时候，让处理器停止执行命令。通常会调用异常处理程序，指定用来处理遇到的异常。异常处理程序还可以配置成不同的结果。

6. Y86的两种指令组合：

a. push1会将栈指针减4

b. 将一个寄存器写入存储器中

所以有两种约定：

a. 压入%esp的值

b. 压入减去4的%esp的值

4.2逻辑设计和硬件设计控制语言HCl

1.组合逻辑电路有两条限制

两个或者多个逻辑门不能连接在一起，会使线上信号矛盾。
网必须是无环的，不能形成回路否则会导致网络计算的函数有歧义。

2.HCl表达式和C表达式的区别

组合电路的输出会持续的相应输入的变化，C表达式只会在执行过程中遇到被遇到时才进行求值；
C允许参数是任意整数，而逻辑门只对应位值0和1；
*C的逻辑表达式有可能只被部分求值，逻辑门只是简单相应输入变化

3.时钟存储器和随机访问存储器

时钟寄存器存储单个位或者字。时钟信号控制寄存器加载输入值
随机访问存储器存储多个字，用地址来选择该读入或者该写哪个字

4.3 Y86顺序实现

1.处理组织组成阶段操作：

取指：从寄存器读取指令字节，地址为程序计数器的值。计算下一条指令地址等于PC中的值加上已取出指令的长度
译码：从寄存器文件中最多读出两个操作数
执行：ALU执行指明的操作、引用的有效地址或者是修改栈指针
访存：将数据写入存储器或者从存储器读出数据
写回：写两个结果到寄存器文件
更新PC：将PC设置成下条指令地址

2. SEQ的时序

SEQ的实现包括组合逻辑和两种存储器：时钟存储器和随机访问存储器
四个硬件但单元：程序计数器、条码寄存器数据存储器和寄存器文件
要控制文件中的时序，只需要寄存器和存储器时钟控制
Y86指令集遵循以下原则计算：处理器重来不需要为了完成一条指令而去读由该指更新了的状态。

实验《深入理解计算机系统》 实验五

1. 构建YIS环境

2. 测试书中P239代码asuml.y

遇到的问题和感想

在做实验楼的时候，并不知道图中的错误1和2是错在哪，只是跟着指导书往下做，仍能编译，也不知道是为什么？

附：参考资料

《深入理解计算机系统》

实验楼：《深入理解计算机系统》实验五的指导书

刘蔚然同学的“信息安全系统设计基础第六周学习总结”——http://www.cnblogs.com/lwr-/p/4888221.html