《信息安全系统设计基础》第六周学习总结

20145224 《信息安全系统设计基础》第六周学习总结

教材学习内容总结

4.1 Y8指令集体系结构

·Y86指令集只包括四字节整数操作，寻址方式较少，操作也较少；
·Y86指令指令不允许从一个存储器地址传送到另一个存储器地址，也不允许将立即数传送到存储器；
·同IA32一样，Y86所有整数采用小端法编码；
·Y86中pushl指令会把栈指针减4，并将一个寄存器的值写入存储器中。因此，当执行pushl %esp指令时，处理器的行为是不确定的，通常都有以下两种约定：
1）压入%esp的原始值；
2）压入减去4的%esp的值；

4.2 逻辑设计和硬件控制语言HCL

·在当前的技术中，逻辑1是用1.0伏特左右的高电压表示，而逻辑0是用0.0伏特左右的低电压表示的；
·要实现一个数字系统需要三个主要的组成部分：
1）计算对位进行操作的函数的组合逻辑；
2）存储位的存储器元素；
3）控制存储器元素更新的时钟信号；
·逻辑门只对单个位的数进行操作；
·逻辑门总是活动的。一旦一个门的输入发生了变化，在很短时间内，输出就会相应地变化；
·构建组合电路有以下两条限制：
1）两个或者多个逻辑门的输出不能连接到一起；
2）这个电路网必须是无环的；
·两类存储设备：
1）时钟寄存器
2）随机访问存储器
·寄存器是作为电路不同部分中的组合逻辑之间的屏障。每当每个时钟到达上升沿时，值才会从寄存器的输入传送到输出；

4.3 Y86的顺序实现

·处理一条指令的多个阶段：
1）取址
2）译码
3）执行
4）访存
5）写回
6）更新PC
·降低硬件复杂度的一种方法是让不同的指令共享尽可能多的硬件；
·irmovl指令的处理与rrmovl类似，但是因为是长指令格式，所以程序计数器要加6
·指令call和ret与之前的popl和pushl类似。对于指令call，我们要将valP也就是call之后的那条指令的地址压入栈中在更新PC阶段，将PC设置为valC，也就是调用目的地
·SEQ阶段的实现
1）取指阶段：包括指令存储器单元。一次从存储器中读出6个字节。第一个字节分为ocode,ifun。根据icode的值，计算：instrvalid(发现不合法指令)，needregids,need_valC。instrvalid和imemerror在访存阶段被用来产生状态码。
2）S译码和写回阶段：都需要访问寄存器文件。寄存器文件有四个端口，它支持同时进行两个读和两个写；每个端口都一个地址连接和数据连接。如果某个地址端口上的值为特殊标识符0xf，则表明不需要访问寄存器。
3）执行阶段：包括算术/逻辑单元（ALU）。这个单元革命家alufun信号的设置，对输入aluA和aluB执行ADD,SUB,AND,XOR运算。ALU的输出就是valE信号。还包括条件码寄存器。每次运行时，ALU都会产生三个与条件码相关的信号——零，符号，溢出。用set_cc来控制是否应该更新条件码寄存器。
4）访存阶段：两个控制块产生存储器地址和存储器输入数据的值；另外两个块产生控制信号表明应该执行读操作还是写操作。当执行读操作时数据存储器产生值valM。
5）更新PC阶段：SEQ中最后一个阶段会产生程序计数器的新值，依据指令的类型和是否要选择分支，新的PC可能是valC、valM、valP

代码调试中的问题和解决过程

本周的学习需要用到一个压缩包，我从QQ群里下载到了Windows里。虽说我已经安装了虚拟机增强功能，能够与Windows系统共享剪切板，但它也只能共享剪切板中的文本而不支持复制粘贴文件。要想Windows和Ubuntu共享文件就得创建一个它们之间的一个共享文件夹。

在Ubuntu中创建与Windows的共享文件夹

本周代码托管截图

https://git.oschina.net/Kevin_s/Linux_C.git

学习进度条

	代码行数（新增/累积）	博客量（新增/累积）	学习时间（新增/累积）
目标	5000行	30篇	400小时
第一周	200/200	2/2	20/20
第二周	300/500	2/4	18/38
第三周	500/1000	3/7	22/60
第四周	300/1300	2/9	30/90

《信息安全系统设计基础》 第六周学习总结