本文主要是介绍CSAPP笔记——第四章处理器结构，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
目录
Instruction Set Architecture
Programmer-Visible State
Y86-64 Instructions
Instruction Encoding
MOV
JMP
其他通用指令
指令集翻译
Y86-64 Exceptions
数字电路与处理器设计
CPU内部的处理器布局
这是寄存器文件内部的详细实现
verilog只用下面这三种语句就全够了
Y86-64的顺序实现
Organizing Processing into Stages
rmmovq %rsp, 100(%rbx)指令执行详细解释
Instruction Set Architecture
指令系统结构
指令集是计算机的软件和硬件的接口，本章节自定义一个类似于X86的处理器——Y86。
Programmer-Visible State
程序员的可见状态
这里的程序员可以是写代码的人，也可以是用汇编代码产生机器代码的编译器。
可见状态是指每条指令都会去读取或者修改处理器的某些部分
指令系统
Y86-64 Instructions
下面对数据传送指令进行编码
Instruction Encoding
指令编码——
低8位表示指令类型，其中低4位表示指令代码，高4位表示指令功能。
如果还有寄存器的操作，则会再加上一个字节，表示寄存器指示符字节。用来指定一个或者两个寄存器。
所以这里还需要对寄存器进行编码，如下：
MOV
这是整数操作的4条指令代码：指令类型相同但是指令功能不同
JMP
其他通用指令
综上所述，Y86的指令集就定义完成了。通过以上，我们可以将Y86的汇编代码翻译成二进制代码表示。
指令集翻译
因为rmmovq指令对应的类型及功能代码是40，寄存器%rsp对应的指令编码是42，由于Y86采用小端法表示，所以这里的偏移量需要反序，最后的长度为10字节的二进制指令表示如图：
Y86-64 Exceptions
各种指令执行状态如下：
数字电路与处理器设计
通常我们将寄存器集合称为寄存器文件，或者寄存器堆。
CPU内部的处理器布局
本期视频，以寄存器文件为例，通过剖析他的具体实现，来阐述处理器设计与数字电路之间的关系。
上面的寄存器文件实现可以用这个verilog代码片段实现
关于verilog与C语言类比
这是寄存器文件内部的详细实现
verilog只用下面这三种语句就全够了
Y86-64的顺序实现
如图C语言代码翻译成汇编代码：
如图汇编代码翻译成能够运行在Y86处理器上的机器码
Organizing Processing into Stages
按阶段组织处理器运行过程
rmmovq %rsp, 100(%rbx)指令执行详细解释
例子——指令 rmmovq %rsp, 100(%rbx) 执行的全过程如下：
1.取指阶段
这里的指令长度——指令类型与指令功能占一个字节，寄存器编码占一个字节，地址偏移量占8个字节（64位），共10字节
2.译码阶段根据寄存器指示符来读取寄存器的值，并设为valA、valB
3.重点：执行阶段——
ALU根据偏移量和基址寄存器来计算访存地址 valE = valB + valC
4.访存阶段将寄存器%rsp的值写入地址ValE之中
5.没有涉及写回阶段
6.最后更新PC
这篇关于CSAPP笔记——第四章处理器结构的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！
