第四章 處理器體系結構
4.1 Y86指令集體系結構
4.1.1 程式員可見的狀态：Y86程式中的每條指令都會讀取或修改處理器狀态的某些部分。
8個程式寄存器：%eax、%ebx、%ecx、%edx、%esi、%edi、%esp、%ebp。存儲一個字。
存儲器：可以了解為很大的位元組數組，儲存着程式和資料。Y86用虛拟位址來引用存儲器位置。
實體位址：硬體和作業系統軟體聯合将虛拟位址翻譯成實際，指明資料實際儲存在存儲器的那個位置。
4.1.2 Y86指令：基本上是IA32指令集的一個子集。
Y86指令的更多細節
• mov指令分四個不同的指令，源可以是立即數i、寄存器r、存儲器m。目的可以是寄存器r、存儲器m。
存儲器傳送指令中的存儲器引用方式是簡單的基位址和偏移量形式。沒有mmmovl和immovl。
• 有4個整數操作指令，隻對寄存器資料進行操作。
• 7個跳轉指令。根據分支指令類型和條件碼的設定來選擇分支。
• 6個條件傳送指令。
• call指令傳回位址入棧，然後跳轉到目的位址。ret指令從這樣的調用過程中傳回
• pushl和popl實作入棧和出棧
• halt停止指令的執行。
4.1.3 指令編碼：寄存器标示符，寄存器訓示符位元組，4位元組常數字，相反。
确定位元組編碼的方法：
• 彙編碼表示的第一個位元組前端的位元組編碼
• 寄存器訓示符位元組
• 4位元組常數反序
重點掌握指令序列和位元組編碼的轉換。
4.1.4 Y86異常：異常處理程式
4.1.5 Y86程式
Y86和IA32的差別在于Y85可能需要多條指令來執行一條IA32指令所完成的功能。
彙編器指令：以“.”開頭的詞。告訴彙編器調整位址
4.1.6 Y86特别注意
pushl指令會把棧指針減4并将一個寄存器值寫入存儲器中。
4.2 邏輯設計和硬體控制語言HCL
4.2.1 邏輯門：AND &&. OR ||. NOT !
4.2.2 組合電路和HCL布爾表達式
限制：多個邏輯門的輸出不能連在一起；網必須是無的，即不能形成回路。
差別：電路的輸入變化會影響輸出的值；C的表達式參數允許是任意整數，邏輯門隻對位值0/1操作。
4.2.3 字級的組合電路和HCL整數表達式
字級計算的組合電路根據輸入字的各個位，用邏輯門計算輸出字的各個位。
不用指定字的大小。可以聲明位數。允許比較字是否相等。
情況表達式：
4.2.4 集合關系
判斷集合關系的通用格式：
4.2.5 存儲器和時鐘
• 時鐘寄存器：儲存單個位或字
• 随機通路存儲器：儲存多個字，用位址選擇該讀寫哪個字
4.3 Y86的順序實作
4.3.1 将處理組織成階段
各個階段（内）執行操作
取指：從存儲器中讀取操作，位址為程式計數器的值→譯碼→執行→訪存→寫回→更新PC
4.3.2 SED硬體結構
4.3.3 SED的時序
4.3.4 SED階段的實作
1、取指階段：包括指令存儲硬體單元，第一個位元組為指令位元組
2、譯碼和寫回階段：
寄存器檔案有四個端口，每個端口都有位址連結和資料連結
3、執行階段
4、訪存階段
5、更新PC階段
作業：
在上一個make時無法進入目錄，導緻後面沒法編譯