20145318 《信息安全系统设计基础》第5.5周学习总结
教材学习内容总结
流水线化的处理器：
- 将每条指令的执行分解成五步，每个步骤由一个独立的硬件部分或者阶段来处理。指令步经流水线的各个阶段，且每个时钟周期有一条新指令进入流水线。所以处理器可以同时执行五条指令的不同阶段。
程序员可见的状态：
- Y86程序中的每条指令都会读取或者修改处理器状态中的某些部分。这称为程序员可见状态。
Stat
- 程序状态的最后一个部分是状态码Stat，它表明程序执行的总体状态；它会指示是正常运行还是出现了某种异常。
Y86
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一个简单的、可以称之为IA32指令集的子集的指令集；只包括四字节整数操作，寻址方式比较少。指令编码长度从1——6字节不等。
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关于指令结构，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，每部分四位：高四位是代码部分（0——0xB），第四位是功能部分。这里补充一些缩写：立即数（i），寄存器（r）、存储器（m）。指令附加的寄存器指示符字节依次是数据源（如果是立即数，把这一位设置成0xf）、目的寄存器/基址寄存器。有些指令需要附加四字节的常数字，采用小端法（倒序）编码
stat代码可能取值反应了机器的不同状态
- AOK：正常操作（除此之外的任何状态都会使得处理器停止执行指令）
- HLT：处理器执行halt指令
- ADR：遇到非法地址2015/10/14 17:16:25
- INS：遇到非法指令
多路复用电路（MUX）
- 根据输入控制信号的值，从一组不同的数据信号中选出一个。
算术/逻辑单元（ALU）
- 根据控制输入的设置（0，1，2，3），电路会对数据输入执行不同的算数或者逻辑操作（+，-，&，^）。
时序电路
- 有状态并且在这个状态上进行计算的系统
时钟寄存器&随机访问存储器
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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
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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
处理操作的阶段
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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
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译码：从寄存器文件中最多读出两个操作数
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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
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访存：将数据写入存储器或者从存储器读出数据
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写回：写两个结果到寄存器文件
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更新PC：将PC设置成下条指令地址
关于一些指令的处理步骤
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irmovl指令的处理与rrmovl类似，但是因为是长指令格式，所以程序计数器要加6
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指令call和ret与之前的popl和pushl类似。对于指令call，我们要将valP也就是call之后的那条指令的地址压入栈中在更新PC阶段，将PC设置为valC，也就是调用目的地
实验楼截图##
