2018-2019-1 20165230 《信息安全系統設計基礎》第四周學習總結

教材學習內容總結

程序員可見狀態

• Y86-64程序中的每條指令都會讀取或修改處理器狀態的某些部分。這
  稱為程序員可見狀態，這里的“程序員”既可以是用匯編代碼寫程序的人，也可以是產生機器級代碼的編譯器。在處理器實現中，只要我們保證機器級程序能夠訪問程序員可見狀
  態，就不需要完全按照ISA暗示的方式來表示和組織這個處理器狀態。
• 內存從概念上來說就是一個很大的字節數組，保存著程序和數據。Y86-64程序用虛
  擬地址來引用內存位置。硬件和操作系統軟件聯合起來將虛擬地址翻譯成實際或物理地
  址，指明數據實際存在內存中哪個地方。

Y86-64指令和指令編碼

• 指令編碼長度從1個字節到10個字節不等。一條指令含有一個單字節的
  指令指示符，可能含有一個單字節的寄存器指示符，還可能含有一個8字節的常數字。字段fn指明是某個整數操作(OPq)、數據傳送條件(cmovXX)或是分支條件(jXX)。所有的數值都
  用十六進制表示

邏輯門

• 邏輯門是數字電路的基本計算單元。它們產生的輸出，等于它們輸人位值的某個布爾
  函數。如圖是布爾函數AND, OR和NOT的標準符號，C語言中運算符(2. 1. 8節)的
  邏輯門下面是對應的HCL表達式:AND用&. &表示，OR用}l表示，而NOT用!表
  示。用這些符號而不用C語言中的位運算符&,}和一，這是因為邏輯門只對單個
  位的數進行操作，而不是整個字。雖然圖中只說明了AND和OR門的兩個輸人的版本，
  但是常見的是它們作為n路操作，n}2。不過，在HCL中我們還是把它們寫作二元運算
  符，所以，三個輸人的AND門，輸人為a.
  b和c，用HCL表示就是a&&b&&co

流水線及其實現方式

• 這里的“顧客”就是指令，每個階段完成指令
  執行的一部分。圖給出了一個很簡單的非流水線化的硬件系統例子。它是由一些執
  行計算的邏輯以及一個保存計算結果的寄存器組成的。時鐘信號控制在每個特定的時間間
  隔加載寄存器。CD播放器中的譯碼器就是這樣的一個系統。輸人信號是從CD表面讀出
  的位，邏輯電路對這些位進行譯碼，產生音頻信號。圖中的計算塊是用組合邏輯來實現
  的，意味著信號會穿過一系列邏輯門，在一定時間的延遲之后，輸出就成為了輸人的某個
  函數。

SEQ

SEQ的實現包括組合邏輯和兩種存儲器設備：時鐘寄存器和隨機訪問存儲器。
組織計算原則：從不回讀。處理器從來不需要為了完成一條指令的執行而去讀由該指令更新了的狀態。

插入流水線寄存器

• 在創建一個流水線化的Y86-64處理器的最初嘗試中，我們要在SEQ十的各個階段之
  間插人流水線寄存器，并對信號重新排列，得到PIPE一處理器，這里的“一”代表這個
  處理器和最終的處理器設計相比，性能要差一點。PIPE一的抽象結構如圖所示。流
  水線寄存器在該圖中用黑色方框表示，每個寄存器包括不同的字段，用白色方框表示。正
  如多個字段表明的那樣，每個流水線寄存器可以存放多個字節和字。同兩個順序處理器的
  硬件結構中的圓角方框不同，這些白色的方框表示實際的硬件組成。

教材學習中的問題和解決過程

• 問題1：存儲器和時鐘有什么關系
• 問題1解決方案：
  通過學習教材及藍墨云資源中的視頻，學習到：

時鐘寄存器(簡稱寄存器)存儲單個位或字。時鐘信號控制寄存器加載輸人值。

隨機訪問存儲器(簡稱內存)存儲多個字，用地址來選擇該讀或該寫哪個字。隨機訪
問存儲器的例子包括:1)處理器的虛擬內存系統，硬件和操作系統軟件結合起來使
處理器可以在一個很大的地址空間內訪問任意的字;2)寄存器文件，在此，寄存器
標識符作為地址。在IA32或Y86-64處理器中，寄存器文件有15個程序寄存器(%
rax一%r14)。

代碼調試中的問題和解決過程

暫無

代碼托管

https://gitee.com/BESTI-IS-JAVA-2018/20165230/commit/5dd42538867b45b2b037b6d2039c2cf622fd26d9

學習進度條

代碼行數（新增/累積）博客量（新增/累積）學習時間（新增/累積）重要成長

目標	5000行	30篇	400小時
第二周	30	1/1	8
第三周	198/228	2/3	12/20
第四周	80/308	2/5	10/30
第五周

轉載于:https://www.cnblogs.com/tiankunye/p/9824288.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的# 2018-2019-1 20165230 《信息安全系统设计基础》第四周学习总结的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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