2017-2018-1 20155323 《信息安全系统设计基础》第7周学习总结

教材学习内容总结

处理器体系结构

Y86-64指令

movq指令：irmovp 、rrmovq 、mrmovq 、rmmovq。

整数操作指令 :addq 、 subq 、 andq 、xorq。

跳转指令： jmp 、 jle 、 jl　、je 、 jne 、 jge 、jg。

条件传送指令： cmovle 、 comvl 、 cmove 、 cmovne 、comvge 、 cmovg。

call指令将返回地址入栈，ret从这样的调用中返回。

pushq指令入栈，popq指令出栈。

halt指令停止指令的执行。

Y86-64异常

1.状态码Stat的可能取值

AOK 正常操作
HLT 处理器执行halt指令
ADR 遇到非法地址
INS 遇到非法指令

2.出现异常时怎么做？

让Y86——处理器停止运行指令。

逻辑门

是数字电路的基本计算单元。

组合电路和HCL布尔表达式

1.构建计算块（组合电路）时的限制

2.组合逻辑电路和c语言中逻辑表达式的区别

集合关系

判断集合关系的通用格式是：

iexpr in {iexpr1,iexpr2,...,iexprk}

iexpr等都是整数表达式。

Y86的顺序实现

取址

译码

执行

访存

写回

更新PC

流水线

（1）由时钟信号控制，使多条指令不同阶段可以同时执行，增加了延迟，提升吞吐量

（2）问题：流水阶段长度不一，流水线深度过大插入寄存器影响性能

（3）因为存在反馈的流水线（即一条指令可能需要多次执行某个操作，或使用某个数据，访问某个存储器或寄存器）导致流水线冒险（数据，控制）

（4）数据冒险解决方案：暂停（系统判断是否会产生冒险，会则插入气泡，延迟下条指令执行），转发（使产生的结果理解送入需要的位置，避免暂停），加载使用（当存储器读发生较晚时需要暂停和转发机制同时使用）

（5）异常处理

（6）控制逻辑和机制

处理return：暂停流水线直到ret指令到达写回阶段
加载/使用冒险：在对存储器读和使用之间需要暂停一个周期
预测错误分支：当预测失败时应该可以返回到之前状态，去掉错误指令
异常：出现异常时，停止后序指令执行，并避免当前异常指令写回

（7）性能分析

CPI=1+处罚项（预测错误+返回+暂停）

目标：使CPI=1；一个周期执行一条指令

教材学习中的问题和解决过程

问题1：不理解Y86和X86的区别

解决：其实两者是非常相似的，区别就在于，有的时候Y86需要两条指令来达到X86一条指令就可以达成的目的。Y86就是一个X86的缩减版。

代码托管

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结对及互评

本周结对学习情况

20155314刘子健
- 结对学习内容
第四章

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	50/50	1/1	5/5
第二周	100/100	1/2	5/10
第三周	100/200	1/3	5/15
第四周	100/300	1/4	5/20
第五周	100/400	1/5	5/25
第六周	100/500	1/6	5/30