《深入理解计算机系统》读书笔记(四)处理器体系结构

指令集体系结构(Instruction-Set Architecture,ISA):一个处理器支持的指令和指令字节级编码

 

指令的字节编码

    第一个字节表明指令的类型:高4位是代码部分,低4位是功能部分

 

时序电路

   时钟寄存器(寄存器)  ——  存储单个位或字,时钟信号控制寄存器加载输入值

   随机访问存储器(内存) ——  存储多个字

 

将处理组织成阶段

1、取指  ——  从内存读取指令字节,地址即为PC的值

2、译码  ——  从寄存器文件读入最多两个操作数以及读入指令指明的寄存器

3、执行  ——  ALU执行指令指明的操作,计算内存引用的有效值

4、访存  ——  将数据写入内存或者从内存读出数据

5、写回  ——  将结果写到寄存器文件

6、更新PC ——  将PC设置成下一条指令的地址

 

处理器的时序

   处理器的实现包括组合逻辑电路和两种存储设备(时钟寄存器与随机访问存储器)

处理器的原则:从不回读

 

流水线 指令

   提高了系统的吞吐量,同时会轻微地增加延迟


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