2018-2019-1 20165237 《信息安全系统设计基础》第四周学习总结

处理器体系结构

在上图的右边,是指令所占的字节数或者说编码.一般两个寄存器占用一个字节,存储器则占用四个字街,指令的编码和功能占用一个字节.因此可以看到,比如rrmovl指令,它的字长长度是2,其中第一个字节代表了指令rrmovl,第二个字节代表了两个寄存器.
对于opl,jxx,cmovxx指令来说,都有一个fn标致,占用4个二进制位(半个字节).这个便是指令的功能部分,这个是由于他们的指令编码一样,但功能有所不同所造成的.比如对于opl,就有加,减,与,异或等操作,那么它们的指令编码第一个字节就分别为十六进制的60,61,62,63.
对于寄存器的表示,是使用4个二进制位表示的,这是一个ID标志.所有的寄存器可以看做是一个寄存器文件,其中的ID标志就类似于它们的地址.对于一些只需要一个寄存器的指令来说,另一个寄存器标志位使用0xF表示.
还有的指令需要一个字的常数,比如irmovl指令,call指令等等.这种指令,将会把常数放在最后的四个字节当中,顺序按照大端法或小端法表示(与机器和OS有关).对于call指令来说,这四个字节就是一个地址,这个地址就是绝对地址,指向了存储器当中的某一个位置,这个位置存储着代码.采用绝对地址是为了描述简单,真实当中,时采取的基于PC的相对地址.

对Y86来说,程序员可见的状态中就有stat状态码,它标志了程序执行的状态.Y86需要有能力根据stat去做一些处理.捕获为了简单起见,这里除了正常执行之外,都将停止指令的执行.真实当中,会有专门的异常处理程序.
Y86有四种不同的状态码:AOK(正常),HTL(执行halt指令),ADR(非法地址)和INS(非法指令).

Y86指令和IA32代码的主要区别在于，它可能需要多条指令来执行一条IA32指令能完成的所有功能。
Y86没有伸缩寻址模式。
以“.”开头的词是汇编器命令，命令.pos0告诉汇编器应该从地址0处开始产生代码。
创建Y86代码的唯一工具是汇编器。
YIS：指令集模拟器
Y86和X86的区别在于,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.
- 比如对于X86指令中的addl $4,%ecx这样的指令,由于Y86当中的addl指令不包含立即数,所以Y86需要先将立即数存如寄存器,即使用irmovl指令,然后再使用addl来处理加法运算.
- 总的来说,Y86就是X86的一个缩减版,他的目的就是以简单的结构来实现一个处理器,帮助我们了解处理器的设计和实现.

大多数Y86指令是以一种直接的方式修改程序状态的。
执行pushl和popl指令时，处理器的行为是不确定的，因为要入栈的寄存器会被同一条指令修改。通常有两种约定：
- 压入/弹出%esp的原始值
- 压入/弹出%esp-/+4后的值

组合电路：将很多的逻辑门组合成一个网，能构建计算块。
多路复用：根据输入控制信号的值，从一组不同的数据信号中选出一个。
构建这些网有2条限制：
- （1）两个或多个逻辑门的输出不能连接在一起
- （2）这个网必须是无环的。
HCL表达式和C语言中逻辑表达式的区别：
- （1）组合逻辑电路的输出会持续地响应输入的变化；C表达式只有在程序执行过程中被遇到时才会求值。
- （2）C的逻辑表达式允许参数是任意整数，0表示FLASE，其他任何值都表示TRUE；逻辑门只对位值0和1进行操作。
- （3）C的逻辑表达式可能只被部分求值；组合逻辑没有部分求值的规则，逻辑门只是简单地响应输入的变化。

	代码行数（新增/累积）	博客量（新增/累积）	学习时间（新增/累积）	重要成长
目标	5000行	20篇	400小时
第一周	61/61	1/1	10/10	了解vim,gcc,gdb基本操作
第二周	0/61	1/2	10/20	了解信息的表示和处理
第三周	21/81	1/3	10/30	更深层次了解信息处理
第四周	29/100	2/5	10/40	Y86处理器