高等計算機體系結構2 lixianfeng

2022-09-13 12:39:07 字數 1438 閱讀 1496

1.基礎

概念 功能

isa 軟硬體介面

instruction指令=opcode + oprand

如果記憶體容量較大,將需要很長的運算元域,從記憶體中取數速度慢,功耗高。為了解決這個問題: load r1 a :alu 離cpu很近的乙個暫存器,load一次運算多次。改善了add的拿資料的時間

執行分類(4系統控制指令)

資料運算

資料移動

控制轉移

mips

運算元型別:根據資料所在位置來劃分:

immediate(在指令中不用去別處取常數)

register(暫存器編號)

memory(常數:偏移量,在暫存器中指定,此時暫存器中儲存的是位址)

指令分類3類

原來程式設計師角度:alu instruction;data movement;control transfer

指令編碼格式角度:

r-type;暫存器格式:op(操作碼) rs rt rd(2^5=32個暫存器) shamt (移位) funct(補充)

i 立即數格式:op rs rt immediate value (2^16=64k)

j 跳轉格式:op target address(26) 長跳轉三種指令等長;32位,64位,是定址空間大小不同。 add sub 只有funct不同,加法和減法通路配置相似

源**到mips機器指令1200=300*4,每個位元組用4byte表示

功能上alu 算數邏輯運算指令

通用暫存器使用慣例:32個register怎麼分配的.

暫存器-立即數 移位語句

控制轉移語句

條件分支指令

儲存現場,恢復現場

巢狀過程呼叫

過程呼叫幀

過程呼叫

步驟caller callee

jal(jump and link)

jr,jalr

堆疊stack、後進先出,專用$sp

保護,恢復現場

巢狀過程呼叫

定址 編譯 執行

定址方式 4種:立即數,暫存器,基位址,條件跳轉,高低位

編譯執行:complier assenbler linker loader

設計原則

risc cisc精簡 複雜

雜談

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