2017-2018-1 20155308 《信息安全系统设计基础》第7周学习总结

2017-2018-1 20155308 《信息安全系统设计基础》第7周学习总结

教材学习内容总结

• 指令集体系结构（ISA）：一个处理器支持的指令和指令的字节级编码
• Y86指令

只包括四字节整数操作

1. movl分为irmovl rrmovl mrmovl rmmovl
2. 整数指令：addl subl andl xorl
3. 跳转指令：jmp jle jl je jne jge jg
4. 条件传送指令：cmovle cmovl cmove cmovne cmovge cmovg

• 逻辑门

1. AND:&&
2. OR:||
3. NOT:！

• 存储器和时钟

1. 时序电路：有状态并在这个状态上进行计算的系统

2. 时钟寄存器：存储单个位或字，时钟信号控制寄存器加载输入值

3. 随机访问存储器：存储多个字，用地址来选择该读或改写哪个字（处理器的虚拟存储器系统、寄存器文件）

4. 寄存器作为电路不同部分中的组合逻辑之间的屏障，每当每个时钟到达上升沿的时候，值才会从寄存器的输入传送到输出

• Y86的顺序实现

将处理组织成阶段

1. 取值：从存储器读取指令字节，地址为程序计数器PC的值，icod指令代码、ifun指令功能、valc四字节常数、valp下一条指令的地址=PC值+已取出指令长度
2. 译码
3. 执行：算数/逻辑单元要么执行指令指明的操作计算存储器引用的有效地址，要么增加或减少栈指针，得到的值称为valE
4. 访存
5. 写回：最多可以写两个结果到寄存器文件
6. 更新PC：将PC设置成下一条指令地址

• SEQ硬件结构

1. 取值：将程序计数器寄存器作为地址，指令存储器读取指令的字节
2. 译码：两个读端口，读寄存器valA和valB
3. 执行：根据指令的类型，将算数/逻辑单元用于不同的目的
4. 访存：数据存储器读出或写入一个存储器字

• SEQ阶段的实现

1. 取指：以PC作为第一个字节的地址，这个单元一次从存储器读出6个字节
2. 译码和写回：两个读和两个写端口，每个端口都有一个地址连接和一个数字连接
3. 执行：根据alufun信号的设置，对输入的aluA和aluB执行ADD SUBTRACT AND EXCLUSIVE-OR运算，ALU的输出就是valE信号
4. 访存：读或写程序数据
5. 更新PC：依据指令的类型和是否要选择分支，新的PC可能是valC、valM或valp

实验楼实验

• 创建YIS环境

1. 创建文件夹并进入
   

2. 去网站下载sim压缩包
   

3. 解压
   

4. 进入sim文件夹并安装bison flex tk

5. sudo ln -s

6. make
   /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libtk8.6.so /usr/lib/libtcl.so
   

   

• 测试

1. cd y86-code
2. make xxx.yo
   

教材学习中的问题和解决过程

• 问题一.教材练习题4.12：写一个电路的HCL代码，对于输入字AB和C，选择中间值，也就是，输出等于三个输入中居于最小值和最大值之间的那个字。
• 这个问题是一个很简单的问题，当时我在看书的时候，觉得1...:x不是很理解，后来多看了几个例子，感觉这个是一个比较简单的简写。

word Ned3 = {
    A <= B && B <= C : B;
    C <= B && B <= A : B;
    B <= A && A <= C : A;
    C <= A && A <= B : A;
    1                ；C 
}

其实等价于

word Ned3 = {
    A <= B && B <= C : B;
    C <= B && B <= A : B;
    B <= A && A <= C : A;
    C <= A && A <= B : A;
    A <= C && C <= B : C;
    B <= C && C <= A : C;
}

代码调试中的问题和解决过程

无

代码托管

上周考试错题总结

无

其他（感悟、思考等，可选）

这周学习了新的处理器环境，感觉在刚接触的时候，不是很习惯，然后觉得看书也不是很能看懂，通过一些习题的练习和实验楼的实验，我感觉稍微有点感觉了，但是还需努力！

学习进度条

	代码行数（新增/累积）	博客量（新增/累积）	学习时间（新增/累积）	重要成长
目标	5000行	30篇	400小时
第三周	500/1000	2/11	22/60

尝试一下记录「计划学习时间」和「实际学习时间」，到期末看看能不能改进自己的计划能力。这个工作学习中很重要，也很有用。 耗时估计的公式 ：Y=X+X/N ，Y=X-X/N，训练次数多了，X、Y就接近了。 参考：软件工程软件的估计为什么这么难，软件工程 估计方法

• 计划学习时间:25小时
• 实际学习时间:30小时
• 改进情况：学习时间有所增长