CSAPP第四章：Y86 SEQ(指令顺序执行)的硬件结构

SEQ硬件结构的抽象表示。

程序计数器放在寄存器中(左下角，起点)。先向上，再向右

取指：将程序计数器寄存器作为地址，指令存储器读取一个指令的字节，PC增加器计算valP(程序计数器增加后的值)。

解码：寄存器文件有两个读端口A和B，从两个端口同时读寄存器值valA和valB。

执行：根据指令的类型，算术/逻辑单元(ALU)进行不同的操作。

1. 对于整数操作，执行指令指定的运算。
2. 对其他指令，作为一个加法器来计算增加或减少栈指针，或计算有效地址，或者简单地加0，将一个输入传递到输出。
3. 条件码寄存器(CC)有三个条件码：ALU负责计算条件码的新值，当执行一条跳转指令时，会根据条件码和跳转类型来计算分支信号Bch。

访存：执行访存操作时，数据存储器读出或写入一个存储器字。指令和数据存储器访问的是相同的存储器位置，但是用于不同目的。

写回： 寄存器文件有两个写端口。端口E用来写ALU计算出来的值。端口M用来写从数据存储器中读出的值。

上图给出了实现SEQ所需要的硬件。

1. 用带淡点的浅灰色方框表示硬件单元，包括存储器、ALU等。

这些单元可以看成黑盒子，不关心它们实现的细节。

1. 控制逻辑块用灰色圆角矩形表示。
2. 线路的名字在白色圆角方框中说明。
3. 宽度为字节的数据连接用中等粗度的线表示。 每条线代表一簇32根线，并列连在一起，将字从硬件的一个部分传送到另一部分。
4. 宽度为字节或更窄的数据连接用细线表示。每条这样的线实际上代表一簇4根或8根线。
5. 单个位连接用点线表示。