华中科技大学 - 计算机组成原理 华中科技大学 - 计算机硬件系统设计 Microprocessor without Interlocked Pipleline Stages 无内部互锁流水级的微处理器 属于RISC MIPS指令格式 R型指令 6 bits 5 bits 5 bits 5 bits 5 bits 6 bits 000000 Rs Rt Rd shamt funct 第一源操作数 第二源操作数 目标操作数,保存结果 在移位指令中使用 指定指令的具体功能 三寄存器R型指令 add

总算解决一大心头之患了,比想象中容易,通宵两夜,刷完了十个实验,这个实验就是最后的了.感慨颇多.特地写篇总结. 想做一件事,就立马去做把.你会发现没那么困难,往往最大的困难,是心里的困难. 培养了HDL(Hardware Description Language)思维,并行,串行混合.它先是一个电路,再才是一个程序,电路为主,程序为辅,用RTL的思维去思考. 这个实验也不怎么难,就是一个大的模拟题,当年ACM给我良好的代码功底受益颇多. 能硬件级别揣摩CPU的一点点运行方式,但是还有很多疑问,需

AnguarJS指令从解析到生效一共会经历Inject.Compile.Controller加载.Pre-link.Post-link这几个主要阶段. 一.AngularJS指令执行过程 1.加载Angularjs,找到ng-app,确定应用的边界..将html转换为DOM 2.遍历DOM,找到所有指令,并编译,执行directive上的complie方法.想在dom渲染前对它进行变形(修改DOM),并且不需要scope参数想在所有相同directive里共享某些方法,定义在compile里,性

一.自定义指令的生命周期 自定义指令有五个生命周期(也叫钩子函数),分别是 bind,inserted,update,componentUpdated,unbind bind:只调用一次,指令第一次绑定到元素时调用,用这个钩子函数可以定义一个绑定时执行一次的初始化动作. inserted:被绑定元素插入父节点时调用(父节点存在即可调用,不必存在于document中). update:被绑定于元素所在的模板更新时调用,而无论绑定值是否变化.通过比较更新前后的绑定值,可以忽略不必要的模板更新. co

写在前面:本博客内容为本人老师原创,严禁任何形式的转载!本博客只允许放在博客园(.cnblogs.com),如果您在其他网站看到这篇博文,请通过下面这个唯一的合法链接转到原文! 本博客全网唯一合法URL:http://www.cnblogs.com/acm-icpcer/p/9291767.html 1.指令集设计: CPU的指令类型根据其操作的不同,可以分为下面七类. (1)计算类指令(Computational) 计算类指令用于执行算术操作,乘/除,逻辑操作和对寄存器进行移位操作.这些指令有

1.MIPS寻址方式 MIPS架构的寻址模式有寄存器寻址.立即数寻址.寄存器相对寻址和PC相对寻址4种,其中寄存器相对寻址.PC相对寻址介绍如下: 1.1.寄存器相对寻址 这种寻址模式主要被加载/存储指令使用,其对一个16位的立即数进行符号扩展,然后与指定通用寄存器的值相加,从而得到有效地址. 通用寄存器GRP   +   16位立即数做符号扩展      =       有效地址 1.2.PC相对寻址 这种寻址模式主要被转移指令使用.在转移指令中有一个16位的立即数,将其左移2位并进行符号扩展

计算机组成 3 指令系统体系结构 3.6 MIPS指令简介 MIPS秉承着指令数量少,指令功能简单的设计理念.那这样的设计理念是如何实现的呢?在这一节,我们就将来分析MIPS指令的特点. 相比于X86指令所提供的动辄上千页的指令说明,MIPS指令只用这两页纸就可以说清楚了. MIPS指令的基本格式就分为这三种:R型,I型和J型. R型指的是寄存器型: I型指的是立即数型: J型指的是转移型. 我们用这张表对MIPS的指令进行不同纬度的分类,横轴是按照指令的格式分为R型.I型和J型,纵轴则是根据指

上一篇计算机系统5-> 计组与体系结构2 | MIPS指令集(上)| 指令系统从顶层讲解了一个指令集 / 指令系统应当具备哪些特征和工作原理.这一篇就聚焦MIPS指令集(MIPS32),看看其汇编语句和机器语言是什么样子的. 参考资料: Computer Organization and Design the 5th Edition,即计算机组成与设计硬件软件接口第五版 龙芯杯MIPS指令系统规范手册 课件,由于是英文且只是老师的思路,所以是辅助参考 <计算机组成原理>谭志虎,HUST(

大三上学期开展了数字系统设计的课程,下学期便要求自己写一个单周期CPU和一个多周期CPU,既然要学,就记录一下学习的过程. CPU--中央处理器,顾名思义,是计算机中最重要的一部分,功能就是周而复始地执行指令.其实开始做这部分之前,想到CPU就觉得很麻烦,毕竟时计算机内部最重要的东西,但其实刨开来细看,也就慢慢地接受了,当然我现在也不能说是了如指掌,说简单,毕竟自己还处于学习阶段,甚至可能还没有入门.慢慢来吧,先从简单的开始,一步一个脚印,总能写成的.今天先写在具体写代码之前的思路和设计方案.

CPU的基本结构: CPU的主要部件: ​ 运算部件.缓存部件.寄存器.控制器.时序部件 CPU的工作原理: ​ 主要功能:处理指令.执行操作.控制时间.数据运算 ​ 执行指令的流程:读取指令.指令译码.指令执行.后续工作 部件的控制方式: ​ 同步控制方式:每步操作都向统一的外部时序信号对齐,每步操作之间无交互: ​ 异步控制方式:每步操作都不需向统一的外部时序信号对齐,每步操作之间通过交互应答来实现协同: 外部连接与I/O控制任务 指令系统: 设计CPU的一般过程: ​ 指令系统 --- 数

1. 指令系统基本概念 指令集:一台机器所有指令的集合.系列机(同一公司不同时期生产):兼容机(不同公司生产) 指令字长:指令中包含的二进制位数,有等长指令.变长指令. 指令分类 根据层次结构:高级.汇编.机器.微指令 根据地址码字段个数:零.一.二.三地址指令 根据操作数物理位置 存储器-存储器(SS) 寄存器-寄存器(RR) 寄存器-存储器(RS) 根据指令功能:传送.算术运算.位运算.控制转移 指令格式:操作码+数据源+寻址方式 2. 寻址方式 指令寻址方式:顺序寻址,跳跃寻址 操作数寻址

MIPS汇编学习 mips汇编不同于x86汇编,属于精简指令集,常见于路由器等一些嵌入式设备中. mips汇编没有对堆栈的直接操作,也就是没有push和pop指令,mips汇编中保留了32个通用寄存器,但是不同于x86汇编,mips汇编中没有ebp/rbp寄存器. mips每条指令都用固定的长度,每条指令都是四个字节,所以内存数据的访问必须以32位严格对齐,这一点也不同于x86汇编. 通过一个demo,用mips-linux-gnu-gcc编译,通过IDA远程调试,来理解mips汇编中的一些概念

pipeline: 现在的CPU一般采用流水线方式来执行指令.一个指令执行周期被分成:取值,译码,执行,访存,写会,更新PC若干阶段.然后,多条指令可以同时存在于流水线中,同时被执行,来提高系统的吞吐量. 流水线并不是串行的,并不会因为一个耗时很长的执行在"执行"阶段呆很长时间,而导致后续的指令被卡在"执行"阶段之前上.相反,流水线是并行的,多条指令可以同时处于同一阶段,只要CPU内部的处理部件未被占满既可.比如说CPU有一个加法器和一个除法器,那么一条加法指令和一

目录 写在前面 单周期cpu设计代码讲解 概念回顾 Verilog代码讲解 写在前面 欢迎转载,转载请说明出处. 单周期cpu设计代码讲解 概念回顾 一.电子计算机的部件 分为:中央处理器(cpu).内部存储器(Memory).输入/输出(I/O)设备,以及连接它们的总线(Bus).下图为图示,注意色块的区分. 二.cpu 又包括控制器(Controller)和数据通路(Data Path).下图为图示,注意色块区分. 三.控制器 分为主控(Main Control)和局控(Local Cont

使用Verilog搭建一个单周期CPU 搭建篇 总体结构 其实跟使用logisim搭建CPU基本一致,甚至更简单,因为完全可以照着logisim的电路图来写,各个模块和模块间的连接在logisim中非常清楚.唯一改变了的只有GRF和DM要多一个input PC端口,用来display的时候输出PC值:IFU同理多了一个output PC,用来把PC的值传给GRF和DM.其他的模块我都是直接对着logisim原封不动地用Verilog重新实现了一遍.目前支持指令集{addu.subu.ori.lw

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计算机的基本硬件系统由运算器.控制器.存储器和输入.输出设备五大部件组成.运算器和控制器等部件被集成在一起统称为中央处理单元(Central Processing Unit,CPU). CPU的功能 (1)程序控制   CPU通过执行指令来控制程序的执行顺序,这是CPU的重要职能. (2)操作控制   一条指令功能的实现需要若干个操作信号来完成,CPU产生每条指令的操作信号并将操作信号送往不同的部件,控制相应的部件按指令的功能要求进行操作. (3)时间控制   CPU对各种操作进行时间上的控制,

MIPS的32个寄存器 助记符 编号 作用 zero 0 恒为0 at 1 (assembly temporary)保留给汇编器使用 v0,v1 2-3 (values)子程序返回,即函数调用时的返回值 a0-a3 4-7 (arguments)子程序调用的前几个参数 t0-t7 8-15 (temporaries)临时变量,子程序使用时无需保存 t8-t9 24-25   s0-s7 16-23 (saved)子程序寄存器变量:子程序写入时必须保存 其值并在返回前恢复原值 k0-k1 26-2

CPU执行的也不只是一条指令,一般一个程序包含很多条指令 因为有if-else.for这样的条件和循环存在,这些指令也不会一路平直执行下去. 一个计算机程序是怎么被分解成一条条指令来执行的呢 1 CPU如何执行指令 CPU里差不多几百亿个晶体管 实际上,一条条计算机指令执行起来非常复杂 好在CPU在软件层面已经为我们做好了封装 对于程序员来说,我们只要知道,写好的代码变成了指令之后,是一条一条顺序执行 不管几百亿的晶体管的背后是怎么通过电路运转起来的 逻辑上,我们可以认为,CPU其实就是由一堆寄

写好的代码编译成指令之后,一般正常流程是一条一条的顺序执行的.但是在程序中总会用到if...else这样的条件判断语句.while和for循环语句,还有函数或者过程调用,所以遇到这些程序编译的指令时是不会平铺下去的.这是就是跳转执行,这就是指令跳转的功能. 下面看一下CPU的构成以及这些组成部分在程序执行过程中所起的作用,结构如图 一个CPU里面有很多种不同功能的寄存器,这里介绍三种比较特殊的. 第一个是PC寄存器(Program Counter Register),也叫指令地址寄存器(Inst