标签：
每条指令都会读取或修改处理器状态的某些部分
可以是用汇编代码写程序的人，也可以是产生机器级代码的编译器。
Y86程序用虚拟地址来引用存储器位置，硬件和操作系统软件联合起来将虚拟地址翻译成实际或物理地址
它表明程序执行的总体状态，会指示是正常运行还是出现了某种异常。
Y86指令集基本上是IA32指令集的一个子集，只包括四字节整数操作，寻址方式比较少，操作也较少。
汇编码表示和字节编码参见课本232页。
IA32的movl指令分为四种：
irmovl,rrmovl,mrmovl,rmmovl前面的两个字母是在显式的指定源操作数和目的操作数的格式，第一位是源操作数，第二位是目的操作数。
可以是：
i-立即数
r-寄存器
m-存储器可以是：
r-寄存器
m-存储器※这里的存储器引用方式是简单的基址和偏移量形式，寻址方式不支持第二变址寄存器和任何寄存器值的伸缩
※两个操作数不能都是来自存储器，也不允许将立即数传送到存储器
addl 加
subl 减
andl 与
xorl 异或并且它们只对寄存器数据进行操作（区别于IA32，后者还允许对存储器数据进行这些操作）。
这些指令会设置三个条件码：
ZF-零
SF-符号
OF-溢出jmp 直接跳转
jle（SF^OF）|ZF 有符号数≤
jl SF^OF 有符号＜
je ZF 相等/零
jne ~ZF 不相等/非零
jge ~(SF^OF) 有符号≥
jg ~(SF^OF)&~ZF 有符号＞cmovle
cmovl
cmove
cmovne
cmovge
cmovg这些指令的格式与寄存器-寄存器传送指令rrmovl一样，但是只有当条件码满足所需要的约束时，才会更新目的寄存器的值。
call指令将返回地址入栈，然后跳到目的地址，ret指令从这样的过程调用中返回。
实现入栈和出栈
halt指令停止指令的执行，执行此指令会导致处理器停止，并将状态码设置为HLT。
类比IA32：hlt指令与之类似，但是IA32的应用程序不允许使用这条指令，因为它会导致整个系统暂停运行。
每条指令需要1-6个字节不等，每条指令的第一个字节表明指令的类型。
这个字节分为两个部分，每个部分4位：
比如：课本第233页，Y86指令集的功能码：
整数操作里代码部分均为6，功能部分区分addl，subl，andl，xorl
分支指令里代码部分均为7
传送指令里代码部分均为2
这里要注意rrmovl归到了传送指令里，前面说过它们有相同的指令代码
8个程序寄存器中每个都有相应的0~7的寄存器标识符，程序寄存器存在CPU中的一个寄存器文件中，这个寄存器文件就是一个小的、以寄存器id作为地址的随机访问存储器。
当需要指明不应访问任何寄存器时，用ID值0xF表示
指定一个或两个寄存器，例如rA或者rB。
这个字的用处：
1.irmovl的立即数数据
2.rmmol和mrmovl的地址指示符的偏移量
3.分支指令和调用指令的目的地址注意事项
1.分支指令和调用指令的目的地址是一个绝对地址
2.所有整数采用小端法编码※指令集的重要性质：
字节编码必须有唯一的解释
习题4.1的解答技巧：这道题只需要按照指令编码各个位上的值去对应即可，比如第一行，irmovl的指令是30f，目的操作数是%ebx，查表得3，源操作数是立即数15，转为16进制数为00 00 00 0f，小端法表示为0f 00 00 00，组合在一起即为30f30f000000。
习题4.2的解答技巧：这道题要注意划分数字为不同的指令。
Stat描述程序执行的总体状态
1. AOK 正常操作
2. HLT 处理器执行halt指令
3. ADR 遇到非法地址
4. INS 遇到非法指令Y86——处理器停止运行指令。
更完整？调用一个异常处理程序
具体范例参见课本第238-239页
Y86和IA32代码对比来看，本质上两者相同，但是：
1.Y86有时需要两条指令来完成IA32一条指令就能完成的事
2.Y86没有伸缩寻址模式（1）命令指明应该将代码或数据放在什么位置，以及该如何对齐
（2）以“.”开头的是汇编器命令
（3）创建Y86代码的唯一工具是汇编器，所以程序员必须执行本来通常交给编译器、链接器和运行时系统来完成的任务。
特指popl和pushl，在压入/弹出栈指针%esp的时候，有两种不同的约定：
1.压入/弹出%esp的原始值
2.压入/弹出%esp-/+4后的值经过试验，发现默认压入弹出的都是原始值。
pushl在不同的x86模型之间有歧义，但是popl没有。
电子电路中，用1.0V左右的高电压表示逻辑1，用0.0V左右的低电压表示逻辑0.
1.逻辑门产生的输出，等于它们输入位值的某个布尔函数。
2.
AND &&
OR ||
NOT !3.逻辑门只对单个位的数进行操作，而不是整个字。
4.逻辑门总是活动的，输入变化输出很快就跟着变化。
对应EDA学习时的组合逻辑电路
这里面需要注意几个零碎的知识点：
多路复用函数用情况表达式来描述，具体格式如下：
[
select_1 : expr_1
select_2 : expr_2
……
]从逻辑上讲，这些选择表达式是顺序求值的。
不同 选择表达式之间允许不互斥
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。
对应EDA学习时的时序逻辑电路
（1）时钟寄存器（简称寄存器）：储存单个位或字。
（2）随机访问储存器（简称储存器）：储存多个字，用地址选择该读/写哪个字。
寄存器分为“硬件寄存器”和“程序寄存器”。
它会用时钟寄存器保存程序计数器PC，条件代码CC和程序状态Stat。
这一节学习的时候对比EDA课程中学习的Verilog语言的规则，大同小异，但是要注意迁移——把指令对应到位的操作上。
SEQ处理器
具体每一阶段执行的内容见书250页，根据每一步计算的题目在253页习题4.11，做这个题的时候最要紧是注意每个字符代表的含义是什么，才能进行正确的计算。这个题不难，就是有点麻烦，多看多理解。
有六个基本阶段，见上。具体关联参见258页图。
SEQ的实现包括组合逻辑和两种存储器设备：
1.时钟寄存器——程序计数器和条件码寄存器
2.随机访问存储器——寄存器文件、指令存储器和数据存储器对于上面提到的五个硬件单元，可以分成两类：
1.组合逻辑——指令存储器
2.时序——剩下四个剩下四个中：
条件码寄存器——只在执行整数运算指令时装载
数据存储器——只在执行rmmovl、pushl或call时写入
寄存器文件——两个写端口允许每个时钟周期更新两个程序寄存器。特殊寄存器？0xF表示此端口不应执行写操作。※Y86指令集下的组织原则：
总结就是，用时钟来控制状态元素的更新，值通过组合逻辑传播。
在控制逻辑中必须被显式引用的常数：
halt指令：使处理器状态变为HLT，导致停止运行
以PC为第一个字节，读6个字节。
两个逻辑块（从第一个字节中分出，各四位）
icode-指令代码
ifun-指令功能三个一位的信号（根据icode值计算）
instr_valid-发现不合法的指令
need_regids-包含寄存器指示符字节吗
need_valC-包括常数字吗后五个字节是寄存器指示符字节和常数字的组合编码。
都需要访问寄存器文件，根据四个端口的情况，判断应该读哪个寄存器产生信号valA、valB
（1）包括算术/逻辑单元ALU，输出的是valE。
ALU常被用作加法器
（2）包括条件码寄存器
零，符号，溢出，产生信号set_cc
两个数据块产生存储器地址和存储器输入证据的值，两个产生控制信号表明应该是读还是写。
会产生程序计数器的新值。参考资料
课本。
运行make指令后
查看目录下内容，可以看到只有.ys文件
用make all命令编译后
编译后查看目录下内容，可以看到已经有编译后的.yo文件，用vim进入后可以查看
课本第239页图4-7上的代码，在系统中叫做asum.yo，把它的内容打印在屏幕上：
可以看出来和课本240页的结果是一致的。
课本第251页图4-17，我先用建立了一个417.ys进入后，输入：
然后用make 417.yo编译，编译后用vim进入417.yo
每条指令都会读取或修改处理器状态的某些部分
可以是用汇编代码写程序的人，也可以是产生机器级代码的编译器。
Y86程序用虚拟地址来引用存储器位置，硬件和操作系统软件联合起来将虚拟地址翻译成实际或物理地址
它表明程序执行的总体状态，会指示是正常运行还是出现了某种异常。
Y86指令集基本上是IA32指令集的一个子集，只包括四字节整数操作，寻址方式比较少，操作也较少。
汇编码表示和字节编码参见课本232页。
IA32的movl指令分为四种：
irmovl,rrmovl,mrmovl,rmmovl前面的两个字母是在显式的指定源操作数和目的操作数的格式，第一位是源操作数，第二位是目的操作数。
可以是：
i-立即数
r-寄存器
m-存储器可以是：
r-寄存器
m-存储器※这里的存储器引用方式是简单的基址和偏移量形式，寻址方式不支持第二变址寄存器和任何寄存器值的伸缩
※两个操作数不能都是来自存储器，也不允许将立即数传送到存储器
addl 加
subl 减
andl 与
xorl 异或并且它们只对寄存器数据进行操作（区别于IA32，后者还允许对存储器数据进行这些操作）。
这些指令会设置三个条件码：
ZF-零
SF-符号
OF-溢出jmp 直接跳转
jle（SF^OF）|ZF 有符号数≤
jl SF^OF 有符号＜
je ZF 相等/零
jne ~ZF 不相等/非零
jge ~(SF^OF) 有符号≥
jg ~(SF^OF)&~ZF 有符号＞cmovle
cmovl
cmove
cmovne
cmovge
cmovg这些指令的格式与寄存器-寄存器传送指令rrmovl一样，但是只有当条件码满足所需要的约束时，才会更新目的寄存器的值。
call指令将返回地址入栈，然后跳到目的地址，ret指令从这样的过程调用中返回。
实现入栈和出栈
halt指令停止指令的执行，执行此指令会导致处理器停止，并将状态码设置为HLT。
类比IA32：hlt指令与之类似，但是IA32的应用程序不允许使用这条指令，因为它会导致整个系统暂停运行。
每条指令需要1-6个字节不等，每条指令的第一个字节表明指令的类型。
这个字节分为两个部分，每个部分4位：
比如：课本第233页，Y86指令集的功能码：
整数操作里代码部分均为6，功能部分区分addl，subl，andl，xorl
分支指令里代码部分均为7
传送指令里代码部分均为2
这里要注意rrmovl归到了传送指令里，前面说过它们有相同的指令代码
8个程序寄存器中每个都有相应的0~7的寄存器标识符，程序寄存器存在CPU中的一个寄存器文件中，这个寄存器文件就是一个小的、以寄存器id作为地址的随机访问存储器。
当需要指明不应访问任何寄存器时，用ID值0xF表示
指定一个或两个寄存器，例如rA或者rB。
这个字的用处：
1.irmovl的立即数数据
2.rmmol和mrmovl的地址指示符的偏移量
3.分支指令和调用指令的目的地址注意事项
1.分支指令和调用指令的目的地址是一个绝对地址
2.所有整数采用小端法编码※指令集的重要性质：
字节编码必须有唯一的解释
习题4.1的解答技巧：这道题只需要按照指令编码各个位上的值去对应即可，比如第一行，irmovl的指令是30f，目的操作数是%ebx，查表得3，源操作数是立即数15，转为16进制数为00 00 00 0f，小端法表示为0f 00 00 00，组合在一起即为30f30f000000。
习题4.2的解答技巧：这道题要注意划分数字为不同的指令。
Stat描述程序执行的总体状态
1. AOK 正常操作
2. HLT 处理器执行halt指令
3. ADR 遇到非法地址
4. INS 遇到非法指令Y86——处理器停止运行指令。
更完整？调用一个异常处理程序
具体范例参见课本第238-239页
Y86和IA32代码对比来看，本质上两者相同，但是：
1.Y86有时需要两条指令来完成IA32一条指令就能完成的事
2.Y86没有伸缩寻址模式（1）命令指明应该将代码或数据放在什么位置，以及该如何对齐
（2）以“.”开头的是汇编器命令
（3）创建Y86代码的唯一工具是汇编器，所以程序员必须执行本来通常交给编译器、链接器和运行时系统来完成的任务。
特指popl和pushl，在压入/弹出栈指针%esp的时候，有两种不同的约定：
1.压入/弹出%esp的原始值
2.压入/弹出%esp-/+4后的值经过试验，发现默认压入弹出的都是原始值。
pushl在不同的x86模型之间有歧义，但是popl没有。
电子电路中，用1.0V左右的高电压表示逻辑1，用0.0V左右的低电压表示逻辑0.
1.逻辑门产生的输出，等于它们输入位值的某个布尔函数。
2.
AND &&
OR ||
NOT !3.逻辑门只对单个位的数进行操作，而不是整个字。
4.逻辑门总是活动的，输入变化输出很快就跟着变化。
对应EDA学习时的组合逻辑电路
这里面需要注意几个零碎的知识点：
多路复用函数用情况表达式来描述，具体格式如下：
[
select_1 : expr_1
select_2 : expr_2
……
]从逻辑上讲，这些选择表达式是顺序求值的。
不同 选择表达式之间允许不互斥
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。
对应EDA学习时的时序逻辑电路
（1）时钟寄存器（简称寄存器）：储存单个位或字。
（2）随机访问储存器（简称储存器）：储存多个字，用地址选择该读/写哪个字。
寄存器分为“硬件寄存器”和“程序寄存器”。
它会用时钟寄存器保存程序计数器PC，条件代码CC和程序状态Stat。
这一节学习的时候对比EDA课程中学习的Verilog语言的规则，大同小异，但是要注意迁移——把指令对应到位的操作上。
SEQ处理器
具体每一阶段执行的内容见书250页，根据每一步计算的题目在253页习题4.11，做这个题的时候最要紧是注意每个字符代表的含义是什么，才能进行正确的计算。这个题不难，就是有点麻烦，多看多理解。
这四种按照框架往里套即可。
有六个基本阶段，见上。具体关联参见258页图。
SEQ的实现包括组合逻辑和两种存储器设备：
1.时钟寄存器——程序计数器和条件码寄存器
2.随机访问存储器——寄存器文件、指令存储器和数据存储器对于上面提到的五个硬件单元，可以分成两类：
1.组合逻辑——指令存储器
2.时序——剩下四个剩下四个中：
条件码寄存器——只在执行整数运算指令时装载
数据存储器——只在执行rmmovl、pushl或call时写入
寄存器文件——两个写端口允许每个时钟周期更新两个程序寄存器。特殊寄存器？0xF表示此端口不应执行写操作。※Y86指令集下的组织原则：
总结就是，用时钟来控制状态元素的更新，值通过组合逻辑传播。
在控制逻辑中必须被显式引用的常数：
halt指令：使处理器状态变为HLT，导致停止运行
以PC为第一个字节，读6个字节。
两个逻辑块（从第一个字节中分出，各四位）
icode-指令代码
ifun-指令功能三个一位的信号（根据icode值计算）
instr_valid-发现不合法的指令
need_regids-包含寄存器指示符字节吗
need_valC-包括常数字吗后五个字节是寄存器指示符字节和常数字的组合编码。
都需要访问寄存器文件，根据四个端口的情况，判断应该读哪个寄存器产生信号valA、valB
（1）包括算术/逻辑单元ALU，输出的是valE。
ALU常被用作加法器
（2）包括条件码寄存器
零，符号，溢出，产生信号set_cc
两个数据块产生存储器地址和存储器输入证据的值，两个产生控制信号表明应该是读还是写。
会产生程序计数器的新值。
这一章的内容总体学起来比较陌生，看起来很吃力，只能对着课本磕磕绊绊的去做，迁移出来的能力还不够，但是中间关于逻辑门计算的部分由于上学期有Verilog语言的底子，学习的时候可以用作类比，举一反三，从而这一部分的理解相对比较容易。
课本。
运行make指令后
查看目录下内容，可以看到只有.ys文件
用make all命令编译后
编译后查看目录下内容，可以看到已经有编译后的.yo文件，用vim进入后可以查看
课本第239页图4-7上的代码，在系统中叫做asum.yo，把它的内容打印在屏幕上：
可以看出来和课本240页的结果是一致的。
课本第251页图4-17，我先用建立了一个417.ys进入后，输入：
然后用make 417.yo编译，编译后用vim进入417.yo
参考资料，我看了闫嘉欣的她总结的比我有条理多了。
信息安全系统设计基础第五周学习总结------20135334赵阳林
标签：
原文地址：http://www.cnblogs.com/EliteDci/p/4889940.html
