前言

创作开始时间：2023年1月9日20:11:06

如题，学习一下RISC-V。

来源

https://www.bilibili.com/video/BV1Q5411w7z5?p=2&vd_source=73a25632b4f745be6bbcfe3c82bb7ec0

正文

计算机硬件组成：

• 总线
• CPU（central processing unit）：CU控制单元（指令解析，处理，运行）；算数逻辑单元（算数运算，逻辑运算）；寄存器。
• IO桥（连接总线、内存）
• 外设（键鼠，显示器）
• 主存

冯诺依曼体系结构 vs. 哈佛架构
前者：一根总线
后者：两根（指令和数据分开，不会挤在一根总线，所以执行效率高）

一个hello.c文件先编译和链接，得到a.out （机器指令），存放在disk硬盘，再加载到内存。
然后，控制单元从内存里面一条条取出指令。（取指：从内存取到寄存器）
译码：
执行：
（由晶振驱动，主频越快，计算机运算越快）

虚构的一个小型计算机：

• 2个寄存器
• 算数逻辑单元
• 控制单元（指令寄存器、程序计数器：记录当前程序执行位置）
• 内存

8位计算机：寄存器只有8位
完成加法运算。

C的话就是一行；
但是要用机器语言做出来如何操作？

算数逻辑单元只能访问寄存器，不能直接访问内存。

opcode：2位，只要2bit就够了。可以表示4个动作。（低位）
oprands：寄存器2位
instruction：地址4位，表达16个数，访问16个字节

这就是基础的东西，很多复杂的东西都是从最基础的东西（演化）出来的！
2023年1月9日21:21:01

要操作2个寄存器。高位2个bit没用上。
（实际上在电脑中一个位都不要浪费）

所以实际上有2种编码方式。

指令的编码格式。

指令（黄色）和数据（绿色）分开

0100 00 01
load（01）到00寄存器，取0100 （地址4）

程序计数器：断点后，重启，就从0开始执行。（所指向的内存位置）

计算机的主要工作就是从内存里把数据搬到寄存器，在寄存器中进行处理，再把数据搬到外面的内存里面。

CPU拆开来看无非就是这些东西。
软件是01的东西。而这些01的含义是我们定的。

计算机的进化：

• 二进制编程（打孔机，打就是0，不打就是1），就是机器语言
• 汇编语言（写成人能看懂的东西）汇编到机器码的话需要汇编器。
• 高级语言，一条高级语言可能对应多条汇编指令。

存储设备的层次结构：

• 寄存器
• 内存
• 硬盘

越往上，越靠近处理器。
寄存器容量比较小，一般只有几百个。

软件：操作系统+应用程序 （之间存在接口：系统调用）
操作系统和硬件之间存在接口：指令集架构ISA。

操作系统代为访问硬件，起到对硬件的保护。

小结

还可以，讲的确实挺好的！

2023年1月9日21:44:13