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2019 iT 邦幫忙鐵人賽

DAY 3
3
自我挑戰組

大四資工人生,快畢業了,然後呢系列 第 3

#資工人生─Day3─計算機組織

指令集

基本概念

  • 指令:跟計算機溝通的語言。
  • 指令集:一部計算機所可執行的集合。
    • 使用相同的指令集所建構的CPUs,彼此是Compatible指相容、能力一樣。
  • ISA(Instruction Set Architecture;指令集架構)
    • 造電腦的抽象規格(abstraction)

    又稱指令集或指令集體系,是電腦架構中與程式設計有關的部分,包含了基本資料類型,指令集,暫存器,尋址模式,儲存體系,中斷,異常處理以及外部I/O。指令集架構包含一系列的opcode即操作碼(機器語言),以及由特定處理器執行的基本命令。~指令集架構|wikipedia

  • Instruction Set
    • Hardware Information(HWiNFO)
      1. Computer structure(計算機結構)
      2. Memory(記憶體)
      3. Register(暫存器)
      4. Instruction format(指令格式)
      5. Addressing Mode
  • 計算機結構四大準則
    1. 簡單有利於規律性(Simplicity favors regularity);
    2. 越小越快(Smaller is faster);
    3. 綜合考慮(Good design demands compromise);
    4. 常用的要速度快(Make the common case fast)。

MIPS簡介

  • MIPS(Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages)
  • CPU 一次可處理的資料稱一個word,其大小可為16bits,32bits,64bits 即稱其CPU為幾bits即其一個暫存器的size。(trap:非個數)
    • 暫存器
      • general purpose register
      • ALU(算術邏輯單元)
比較 RISC CISC
程式碼 長,早期memory容量有限及昂貴,發展受限。 短,用少量指另,即可完成複雜運算
效率(efficient) 低,因high-level轉成ISA選擇太多。
實現pipeline 較簡單 比較複雜

內儲式程式概念/STORED PROGRAM CONCEPT

  • Stored-program or Von Neuman machine
    • 兩個基本原則/two key principles
      1. 指令以數字表達/Instructions are represented as numbers(Binary files)
      2. 程式儲存在記憶體中如同數字般被讀寫/Programs can be stored in memory to be read or written just like numbers

參考資料

  • 指令简介
    • 簡體教材,簡單的重點提示,適合讀者,可以參考看看。

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1 則留言

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throughly410
iT邦新手 5 級 ‧ 2022-09-03 15:45:02

MIPS簡介中間那段是不是從md搬過來的,沒有長成表格

飛飛 iT邦新手 1 級 ‧ 2023-01-14 17:26:05 檢舉

已更新,感謝

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