深入理解计算机系统（第3版） 第四章 处理器体系结构

1.处理器

一个处理器支持的指令和指令的字节级编码称为它的指令集体系结构（instruction set architecture，ISA）。

不同的处理器都有不同的ISA，为了保证程序编译可以在不同处理器之间进行，ISA在编译器编写者和处理器设计人员之间提供了一个概念抽象层，编译器编写者只需要知道允许哪些指令，以及它们是如何编码的；而处理器设计者必须构建出执行这些指令的处理器。

 

2.逻辑控制和硬件设计语言HCL

在硬件设计中，用电子电路来计算对位进行运算的函数，以及在各种存储器单元中存储位。大多数现代电器技术都是用信号线上的高电压或低电压来表示不同的位置。在当前的技术中，逻辑1是用1.0伏特左右的高压电表示的，而逻辑0是用0.0伏特左右的低压电表示的。要实现一个数字系统需要三个主要的组成部分：计算对位进行操作的函数的组合逻辑、存储位的存储器单元以及控制存储器单元更新的时钟信号。

硬件控制语言（hardware control language，HCL），用这种语言来描述不同处理器设计的控制逻辑。

逻辑门是数字电路的基本计算单元。

将很多的逻辑门组合成一个网，就能构建计算块，称为组合电路。

 

3.SEQ硬件结构

实现所有Y86_64指令所需要的计算可以被组织成6个基础阶段：取指、译码、执行、访存、写回和更新PC。