DSP: 音视频处理指令，将饱和和SIMD算法运用到小整数上。看上去比MDMX更有用。2005年，开始在MIPS公司的24-K和34-K系列中推出。...发生异常时，这两个寄存器的值不会被恢复，编译器也不使用k0和k1,异常处理函数可以将返回地址放到这两个中的任何一个，然后使用jr跳转到造成异常的指令处继续执行。...而MIPS架构的CPU具有一个特殊用途的整数乘法单元，独立于主流水线之外。它实现的基本操作是，将两个通用寄存器大小的值相乘，得到一个2倍于寄存器大小的结果，存储到乘法单元中。...MIPS32/64规范还包含一个mul三目乘法指令，将结果的低字节保存到一个通用目的寄存器中。也就是说，这个指令只能计算相乘的结果小于寄存器大小的情况。...当然，这不适用于C函数中定义的变量，因为它们要么是在寄存器中，要么在堆栈上。
对于一个可以按字节访问的内存来说，32位整数占据4个字节。如何从比特位的视角表述整形数，有两种选择：一派，将低有效位（LS）放在前，也就是存储在内存的低地址里；而另一派，将高有效位（MS）放在前。...我们在读写10进制数据的时候，习惯于从左到右，高有效位在左，低有效位在右。BYTE最早引入计算机，是为了方便将CHAR型字符打包成WORD，然后进行数据的交互。...因为CPU是64位，而PCI总线是32位，所以，根据32位WORD宽的地址中的bit2，将64位总线分成两组，与32位PCI总线进行连接。比特位1和比特位0是每个WORD中的其中一个字节地址。...因为它们之间的连接本身就是快速且是并联的，添加字节通道交换器的代价比较昂贵。 综上所述，我们将CPU和内存视为一个整体。然后，在CPU和系统其它部分之间增加一个字节通道交换器。...MIPS CPU内部，有个硬件单元负责把有效的字节从它们各自的字节通道中，加载到内存寄存器的正确位置上。
由于树莓派也存在一个SPI的控制端口，可以从芯片中读取数据，于是将导线焊接到其引脚上，并将它们连接到树莓派。...测量功能将目标缓冲区的物理地址写入一个内存映射的寄存器，然后在另一个寄存器中设置一个位并循环，直到再次将其取消设置为止。之后调用传入缓冲区地址的函数，该函数可能会计算FFT。...在对未知寄存器值进行了一些实验之后，希望能找到一个会影响采样率的寄存器，将I和Q值限制为14个有效位的位。...尽管它们每个样本仍占据8个字节，但这意味着可以将其中两个打包成一个32位字（需要注意ADC采样的位数）。...编写另一个函数来确定它是否以I或Q值开头，然后遍历缓冲区，将每个I / Q对打包为单个整数并将其写入缓冲区中的下一个位置。
如果我们直接使用C语言的*乘法操作符，生成的乘法汇编指令一般只使用两个操作数，而且隐含地将生成的double类型的结果保存到hi/lo寄存器中。...上面的代码，告知GCC，传递给汇编器一个MIPS的mul指令，具有三个操作数，一个是输出，两个是输入。 %0的意思就是指向索引为0的变量，也就是p。...2 内存映射的I/O寄存器和volatile 因为在MIPS架构中，将所有的I/O寄存器映射到内存上，可以很容易使用C语言编写代码进行访问。所以，不到迫不得已，不要使用汇编语言操作这些I/O寄存器。...而在其它架构上，运行这种程序一般都在低于2G的内存地址上，也就是直接对应物理地址。所以，MIPS架构的这种负指针，如果对其进行比较运算的话，指针可能会隐式地被转为一个有符号的整数类型。...堆栈的使用 尽管MIPS架构缺乏对堆栈的支持，但是MIPS-C编译器还是实现了一个常规的栈结构，主要就是按照某种约定，指定通用寄存器作一些特殊的用途，比如使用哪几个寄存器传递函数参数，使用哪个寄存器作为
MIPS指令是一个32位的整数，其中高6位是操作码，表示具体的指令类型，剩下的26位有三种格式：R、I和J。R指令通常用于算术和逻辑操作，包括读取和写入寄存器的地址。...它没有位移量和操作码，也没有第三个寄存器，而是将这三部分直接合并成一个地址值或常数。J指令是跳转指令，高6位之外的26位是跳转后的地址。...从功能的角度来看，CPU的内部由寄存器、控制器、运算器和时钟四个部分组成，并且这些部分之间通过电信号进行相互连接。寄存器是一种高速存储器，用于暂时存储指令、数据和中间结果。...CPU的控制单元包含一个指令指针寄存器，它存储着下一条指令在内存中的地址。控制单元的工作是不断地将代码段中的指令加载进来，并将其放入指令寄存器中。...数据单元根据数据的地址从数据段中读取数据，并将其存储在数据寄存器中，以便参与运算。运算单元执行完运算后，将结果暂时存储在数据单元的数据寄存器中。最后，通过指令将数据写回内存中的数据段。
但同时也带来了缺点，假设你正在交替使用2个数据，而且这2个数据共享Cache中的同一个位置（它们地址中的低位刚好一样）。那么，这2个数据会不断地将对方从Cache中替换出来，效率将急剧下降。...6 管理Cache 在之前的文章中，我们已经知道MIPS架构的CPU有两个固定大小的512MB的内存空间可以映射到物理内存上。其中，一个称为kseg0，另一个称为kseg1。...8 Loongson2k1000的Cache配置 lonngson2k1000的结构示意图如下所示： 一级交叉开关连接两个CPU核（C0和C1）、两个二级Cache（S0和S1）以及IO子网络（Cache...二级交叉开关连接两个二级Cache、内存控制器（MC）、启动模块（SPI或者LIO）以及IO子网络（Uncache访问路径）。IO子网络连接一级交叉开关，以减少处理器访问延迟。...为此，MIPS32/64定义了一对32位寄存器：TagLo和TagHi，使用它们对Cache的Tag部分进行管理。
，早就发明了一种叫Plugboard Computer的计算设备 在一个布满了各种插口和插座的板子上，工程师们用不同的电线来连接不同的插口和插座，从而来完成各种计算任务 IBM的Plugboard...MIPS的指令是一个32位的整数，高6位操作码（Opcode）： 代表这条指令具体是一条什么样的指令。...这时，没有位移量和操作码，也没有第三个寄存器，而是把这三部分直接合并成了一个地址值或者一个常数。...J指令 一个跳转指令，高6位之外的26位都是一个跳转后的地址 add $t0,$s2,$s1 下面都用十进制来表示对应的代码，对应的MIPS指令的： opcode是0 rs代表第一个寄存器s1的地址是...17 rt代表第二个寄存器s2的地址是18 rd代表目标的临时寄存器t0的地址是8 因为不是位移操作，所以位移量是0 把这些数字拼在一起，就变成了一个MIPS的加法指令。
MIPS架构的CPU使用的策略就是，将这部分操作分配到单独的一个流水线上进行操作（我们在其它文章中，再讨论这个话题）。...3个操作数的指令： 编译器偏爱三个操作数的运算，对于复杂的表达式能够有更大的优化空间。而算术/逻辑运算指令不需要存储操作，所以有足够的位表示两个源操作寄存器和一个目的寄存器。...只有一种数据寻址模式，寄存器寻址： 几乎所有的加载和存储都是通过寄存器基址加上16位的偏移实现的。 字节寻址： MIPS架构中的寄存器是一个整体，所有的操作都是对整个寄存器的操作。...一旦数据加载到寄存器中，它就看作为一个寄存器长度大小的数据（比如说，32位架构就是32位整数，64位架构就被看作为64位整数）。所以，对于这些字节或半字的load操作，还需要考虑符号位。...但是，对于一个旨在多架构上运行的、允许中断或陷阱（trap）的通用系统，这两个寄存器的值随时会发生变化，最后不要使用它们。
由于缺乏资金，ARM做出了一个意义深远的决定：自己不制造芯片，只将芯片的设计方案授权（licensing）给其他公司，由它们来生产。...这类指令在执行阶段，首先要进行存储器的地址计算，占用控制信号线，而译码的过程同样需要占用控制信号线，所以下一条指令(第一个SUB)的译码被阻断，并且由于LDR访问存储器和回写寄存器的过程中...此外还有一些特殊的转移指令需要在跳转完成的同时进行写链接寄存器、程序计数寄存器，如BL执行过程中包括两个附加操作——写链接寄存器和调整程序指针。...考虑到通过减少流水线的冲突可以提高流水线的执行效率，而流水线的冲突主要来自寄存器冲突和分支指令，因此对代码作如下两方面调整 将两个循环合并成一个循环能够充分减少循环跳转的次数，减少跳转带来的流水线停滞；...MIPS：”branch delay slot” and “load delay slot” MIPS使用编译器来解决上面的两个问题。
的计算设备 在一个布满了各种插口和插座的板子上，工程师们用不同的电线来连接不同的插口和插座，从而来完成各种计算任务 IBM的Plugboard [kfur1ku1ds.png] 2 编译=>汇编 代码=...[txs50kegqh.png] MIPS的指令是一个32位的整数，高6位叫操作码（Opcode） 也就是代表这条指令具体是一条什么样的指令，剩下的26位有三种格式，分别是R、I和J。...对应的MIPS指令里 opcode是0 rs代表第一个寄存器s1的地址是17 rt代表第二个寄存器s2的地址是18 rd代表目标的临时寄存器t0的地址是8 因为不是位移操作，所以位移量是0 把这些数字拼在一起...，就变成了一个MIPS的加法指令。...[u2sn2l4d4c.png] 回到开头我们说的打孔带 打孔代表1 没有打孔代表0 用4行8列代表一条指令来打一个穿孔纸带，那么这条命令大概就长这样： [在这里插入图片描述] 你应该学会了怎么作为人肉编译和汇编器
它根据MIPS规则将返回值分为不同的类别，例如整数类型、浮点类型等，并决定使用哪些寄存器来存储返回值。 fn compute_arg_index_areas函数：这个函数用于计算参数的内存索引区域。...在MIPS架构中，参数可能以寄存器传递或者栈传递的方式传入，这个函数决定哪些参数以寄存器方式传递，哪些参数以栈方式传递。...fn get_int_reg函数：这个函数返回MIPS架构中整数寄存器的数量和索引。它根据MIPS规则返回通用寄存器的数量和索引。...csky_arg_to_value 函数用于将函数参数转换为寄存器或栈中的值。该函数接收参数的类型与与所访问的寄存器或栈的相应的表示，将参数类型转换为适当的寄存器或栈中的值。...一个块可以被看作是一系列的语句和控制流跳转指令的序列。在构建MIR的过程中，编译器会遍历源代码的语句和表达式，将它们组织成块，并使用控制流跳转指令连接这些块以形成控制流图。
而寄存器是 32 位，这就出现转换的问题。在手册中是使用 imm 的符号扩展，也就是将高 16 位采用低 16 位的最高位复制 16 次进行填充。(符号扩展不会改变原数值)。...寄存器的构成 将多个 D 触发器组合就形成了寄存器。...逻辑运算的实现 与门 和 与运算的实现 需要 32 个与门，将第一个 32 位的源操作数中的每一位都连接到一个与门的第一个输入(从 A0-A31)，并将第二个 32 位的源操作数中的每一位都连接到一个与门的第二个输入...或门 和 或运算的实现 需要 32 个或门，将第一个 32 位的源操作数中的每一位都连接到一个或门的第一个输入(从 A0-A31)，并将第二个 32 位的源操作数中的每一位都连接到一个或门的第二个输入(...中断: 来自处理器外部的异常(在某些体系结构中，多有的异常都称为中断) 从本质上来说，异常或中断是一种打断正常过程的系统调用，产生溢出的指令地址保存在一个寄存器中，而后计算机回调到一个预先设定好的地址去执行相应的异常处理程序
；而狭义上的异常称为同步中断； ARM架构将这两个概念合起来使用-异常中断类似于MIPS架构的异常概念。...MIPS架构习惯上保留k0和k1寄存器，用它们指向某段内存，用来保存某些需要保存的寄存器。 派发异常： 查询Cause寄存器的ExcCode域，获取异常码。...虽然，MIPS架构为异常处理程序保留了通用目的寄存器k0和k1。但是，旧异常程序一旦重启，不能完全信赖这两个寄存器。因为这时候，k0和k1可能被插入进来的异常处理程序使用过。...SR(EXL)（异常级）和SR(ERL)（错误级）如果被设置，则禁止中断（任何异常一旦发生，它们中的一个会被立即置位）。...7.5 MIPS32/64架构CPU的中断向量化和EIC中断 MIPS32规范的第二版中，引入了两个新的特性，使中断的处理更为高效。这两个特性就是向量化中断和EIC模式。
显然OpenWRT/MIPS是Linux平台，所以我们先实现两个空函数： #elif defined(__mips__) #define JB_SP 0 .text...最后，就是用汇编实现函数，需要找下平台相关的资料（也可以直接通过调试setjmp和longjmp的实现，来学习如何将寄存器保存到jmpbuf，以及如何从jmpbuf恢复），详细参考 #21[13]。...中定义的字段不同，它的字段名是__jb： typedef struct __jmp_buf_tag { __jmp_buf __jb; unsigned long...__jb[0])) Note: 在MIPS中，指针是4字节的，而__jb是long long类型8字节的，所以需要转换类型。...Note: 创建协程时，当时的SP可能是在另外一个协程，所以创建的协程并不能直接使用当前的SP，而需要从堆上重新申请虚拟的stack，所以在setjmp后需要更新jmpbuf中的SP地址。
现代MIPS架构CPU为了效率，在上面的基础上进行扩展，将每个TLB项包含两个独立的物理页帧，由两个连续的虚拟地址页进行映射。...PageMask：在协处理器0中的编号为5。 1-3项描述的这些寄存器一起构成了一个TLB项所需要的一切。所有对TLB的读写都要经过它们。其中，EntryHi存有V**和ASID。...兼容MIPS32/64规范的CPU每一项映射2个连续的V**到2个不同的PFN上，物理内存页的PFN和存取权限标志由EntryLo0和EntryLo1两个寄存器单独指定。...处理TLB重填异常的时候，硬件自动将虚拟地址的V**和ASID域写入到EntryHi寄存器中。 一定注意，不要创建两个相同的虚拟地址映射关系。...通过这种方式将TLB索引在0到wired-1中的项永久保留在TLB表中。 5 对硬件友好的页表和重填机制 类Unix的OS为MIPS架构提供了一种特殊的地址转换机制。
1.机器字长 机器字长是指计算机进行一次整数运算（即定点整数运算）所能处理的二进制数据的位数，通常与CPU的寄存器位数、加法器有关。...所以机器字长一般等于内存寄存器的大小，字长越长，数的表示范围越大，计算精度越高。计算机字长通常都选定字节（Byte，8位）的整数倍，通常是2、4、8倍。不同的计算机，字长可以不相同。...指令字长：一个指令中包含二进制代码的位数。 存储字长：一个存储单元存储二进制代码的长度，它们必须是字节的整数倍。...注意：各个子系统通过数据总线连接形成的数据传送路径称为数据通路。 3.主存容量 主存容量是指主存储器所能存储信息的最大容量，通常以字节来衡量，也可以用字数*字长（512k*16位）来表示存储容量。...这些步骤中的每一步都关系到主存，因此，系统吞吐量主要取决于主存的存取周期。 响应时间：指从用户向计算机发送一个请求，到系统对该请求作出响应并获得它所需要的结果的等待时间。
SPIR-V是一种将图形API和计算API的抽象操作加载到GPU中的中间语言。它是一个低级别的、面向硬件的中间表示，可在不同的图形和计算API之间进行通信。...Register、RegisterKind、FloatBank等类型：它们定义了RISC-V体系结构中的寄存器组织和寄存器的不同类型，如整数寄存器、浮点数寄存器等。...InlineAsmReg: 这个枚举表示一个具体的寄存器，可以用于内联汇编的语句中。它提供了一种统一的方式来表示各种类型的寄存器，例如整数寄存器、浮点寄存器等。...然后，根据指令的特性和要求，定义相应的参数字段，如寄存器、立即数和内存位置等。这些参数字段用于指导编译器生成相应的机器码，并保证生成的汇编语言与目标架构的要求相匹配。...链接器选项用于指导链接器将多个目标文件和库文件组合在一起生成可执行文件。这些选项包括链接器的路径和名称等。
早期这些部件都是分散方式连接，现在都是用总线方式连接 现代计算机结构模型 ?...，指令由OP、ADDR字段组成，程序起始地址置PC） 开始做菜： 从5号架子上取菜谱（根据PC取指令） 看菜谱（指令译码） 从架上或盘中取原材料（取操作数） 开始炒菜（指令执行） 装盘送桌（回写结果）...指令执行过程中，指令和数据被从存储器取到CPU，存放在CPU内的寄存器中，指令在IR中，数据在GPR中。...ISA在通用计算机系统中是必不可少的一个抽象层，没有它，软件无法使用计算机硬件！...int 12345678 小端存放如下， 因为一个内存单元==》最小可寻址单位==》一个字节 int 4字节==》两个数一个内存单元 ?
上一篇博客我们简单介绍了Y86指令集体系，而这篇博客我们将介绍指令集体系的逻辑设计和硬件控制语言HCL，为后面去实现Y86打下基础。 ...构建这个网有两个限制： ①、两个或多个逻辑门的输出不能连在一起。否则它们可能会导致线上的信号矛盾，可能会导致一个不合法的电压或电路故障。 ...总共32个，它们并列的一起进行，最终再通过一个and门，就完成了判断两个32位的数字是否相等的操作。也就是表达式A == B，值得注意的是，这里的A和B都是32位的。...当时钟变为高电位时，输入信号就加载到寄存器中，称为下一个状态y，直到下一个时钟上升沿，这个状态就一直是寄存器的新输出。 ? ...不论是寄存器文件还是随即访问存储器，都有读和写两种操作，而对于时钟寄存器来说，是无所谓读和写的，因为它只会根据输入的变化改变输出的值，是可以直接连接到电路上去的。
这些规则包括： 参数传递方式：AVR使用寄存器传递函数的参数。在文件中定义了不同参数类型（整型、浮点型等）的传递规则，即哪些参数需要通过寄存器传递，以及它们在寄存器中的位置。...SSE表示使用SSE寄存器（Streaming SIMD Extensions）的浮点参数，内部包含了具体的浮点数类型。 ScalarPair表示将两个标量值打包为一个参数的情况。...FloatConv枚举类型用于表示浮点参数在传递过程中的转换方式，包括不转换、将整数参数转换为浮点数以及将浮点数拆分为整数参数等。...根据不同的转换情况，枚举类型包含以下值： Direct：直接传递 PairCapture：参数被捕获为一对寄存器 PairExt：参数通过一对寄存器扩展，即将一个寄存器的值复制到两个寄存器中 SseToX87Up...对于Hexagon架构，参数通常存储在寄存器中，因此该函数的目标是将参数从寄存器转移到栈上。 mem_args函数：该函数用于将函数的参数从栈上加载到寄存器中。
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