高等计算机体系结构2-lixianfeng

最新推荐文章于 2018-12-21 08:16:28 发布

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本文详细解析计算机指令的工作原理，包括指令集架构、指令执行流程、数据运算、数据移动和控制转移等关键概念，同时介绍了MIPS指令系统的操作数类型、指令分类以及指令编码格式。文章还探讨了嵌套过程调用、寻址方式和编译执行过程，并讨论了设计原则和一些实际应用案例。

理解是怎么工作的，跳转是难点。为的是工作中看汇编代码能看懂

1.基础
概念功能
ISA 软硬件接口
instruction指令=opcode + oprand
如果内存容量较大，将需要很长的操作数域，从内存中取数速度慢，功耗高。为了解决这个问题: load R1 A :ALU 离CPU很近的一个寄存器，load一次运算多次。改善了add的拿数据的时间
执行
分类（4系统控制指令）
数据运算
数据移动
控制转移
MIPS
操作数类型：根据数据所在位置来划分：
immediate(在指令中不用去别处取常数)
register（寄存器编号）
memory（常数：偏移量，在寄存器中指定，此时寄存器中存储的是地址）
指令分类3类
原来程序员角度：ALU instruction;data movement;control transfer
指令编码格式角度：
R-type;寄存器格式：op（操作码） rs rt rd(2^5=32个寄存器) shamt (移位) funct（补充）
I 立即数格式：op rs rt immediate value (2^16=64k)
J 跳转格式：op target address(26) 长跳转三种指令等长；32位，64位，是寻址空间大小不同。 add sub 只有funct不同，加法和减法通路配置相似
源代码到MIPS机器指令1200=300*4，每个字节用4byte表示
功能上
alu 算数逻辑运算指令
通用寄存器使用惯例：32个register怎么分配的.
寄存器-立即数移位语句
控制转移语句
条件分支指令
保存现场，恢复现场
嵌套过程调用

过程调用帧
过程调用
步骤
caller callee
jal（jump and link）
jr,jalr
堆栈stack、后进先出，专用$sp
保护，恢复现场
嵌套过程调用
寻址编译执行
寻址方式 4种：立即数，寄存器，基地址，条件跳转，高低位
编译执行：complier assenbler linker loader
设计原则
RISC CISC精简复杂
杂谈

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