Cache和虚拟存储Cache和虚拟存储
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⼀
条
指
令
的硬
件
实
现
⼤
纲
Ch5
中
央处
理
器
（
CPU
）
（⼀）
CPU
的
功
能
和
基
本
结
构
CPU =
控
制
器
+
数据
通
路
控
制
器
，
即
CU
，
是
指
令
的
控
制
部
件
数据
通
路
，
是
指
令
的
执
⾏
部
件
，
包
括
运
算
器
、
寄
存
器
、
数据
传
输
的
线
路
等
（
⼆
）
指
令
执
⾏
过
程
取
指
、
译
码
取
指
令
送
⼊
IR
、
PC+“1”
CU
根
据
IR
译
码
，
确
定
指
令
的
执
⾏
时
序
执
⾏
取
操
作
数
、
运
算
、
存
结
果
异常
/
中
断
的
检
测
与
处
理
（
如
果有
的
话
）
（三）
数据
通
路
的
功
能
和
基
本
结
构
（
四
）
控
制
器
的
功
能
和
⼯
作
原
理
1.
硬
布
线
控
制
器
2.
微
程
序
控
制
器
2022
⼤
纲
更
新
后
考
察
权
重
被
弱
化
（
五
）
异常
和
中
断
机
制
1.
异常
和
中
断
的
基
本
概
念
2.
异常
和
中
断
的
分
类
3.
异常
和
中
断
的
检
测
与
响
应
软
件
识
别
（
MIPS
采
⽤
）
CPU
内
部
设
置
⼀个
“
异常
状
态
寄存
器
”
，
⽤
于保
存
异常
原
因
。
检
测
到
异常
/
中
断
后
，
固
定
跳
转
到
⼀个
异常
处
理
（
⼊
⼝
）
程
序
，
由
它
判
断
“
异常
状
态
寄存
器
”
的
值
，
再决
定
要
跳
转
到
哪
⼀
个
具
体
的
异常
/
中
断
处
理
程
序
硬
件
识
别
（
x86
采
⽤
）
每
个
异常
/
中
断
都
有
⼀个
中
断
号
，
硬
件
根
据
中
断
号
，
找
到
中
断
向
量
，
并
跳
转
⾄
对
应
的
异常
/
中
断
处
理
程
序
计
组
基
础
课
第
七
章
详
细
介
绍
过
（
六
）
指
令
流
⽔
线
1.
指
令
流
⽔
线
的
基
本
概
念
2.
指
令
流
⽔
线
的
基
本
实
现
3.
结
构
冒
险
、
数据
冒
险
、
控
制冒
险
的
处
理
4.
超
标
量
和
动
态
流
⽔
线
的
基
本
概
念
（七）
多处
理
器
基
本
概
念
1. SISD
、
SIMD
、
MIMD
、
向
量
处
理
器
的
基
本
概
念
2.
硬
件
多
线
程
的
基
本
概
念
3.
多
核
处
理
器
（
multi-core
）
的
基
本
概
念
4.
共
享
内
存
多处
理
器
（
SMP
）
的
基
本
概
念
解
题
思
路
分
析框架
⼀
条
指
令
的
执
⾏
过
程
①
取
指
阶
段
（
所
有
指
令
在
取
指
阶
段
做
的
事
情
都
⼀
样
）
②
执
⾏
阶
段
（
根
据
指
令
类
别
来
思
考
）
数据
传
送
类
指
令
（
如
：
mov
、
load
、
store
）
运
算
类
指
令
（
如
：
加
、
减
、
乘
、
除
、
移
位
、
与
、
或
）
转
移
类
指
令
（
如
：
jmp
、
jxxx
）
如
何
⽤
硬
件
实
现
指
令
功
能
？
Key
：
指
令
的
功
能
，
要
⽤
什么
硬
件
部
件
实
现
？
数据
应
该
如
何
流
动
？
——
硬
件
的
控
制
信
号
、
连
线
只
是
实
现
逻辑
的
⼀
种
外
化
体
现
。
控
制
硬
件
的
信
号
XXXin
允
许
数据
进
⼊
XXXout
允
许
数据
出
去
XXXop
具
体
的
控
制
信
号
常
⻅
硬
件
操
作
元
件
（
组
合
逻辑
元
件
）
三
态
⻔
就
是
⼀
道
⻔
，
可
开
可
关
控
制
信
号
：
1bit
，
⽤
于
控
制
开
/
关
加
法
器
（
Adder
）
结
合
第
⼆
章
复
习
，
相
当
于
弱
鸡
版
ALU
，
只
能
实
现
加
法
、
减
法
控
制
信
号
：
1bit 0
加
1
减
，
控
制
信
号
的
值
会
影
响
CF
算
术
逻辑
单
元
（
ALU
）
实
现
加减
乘
除
等算
数
运
算
、
与
或
⾮
等
逻辑运
算
控
制
信
号
：
n bit
，
取
决
于
ALU
⽀
持
多
少
种
运
算
，
n bit
控
制
信
号
，
对
应
2^n
种
运
算
多
路
选
择
器
（
MUX
）
有
多
路
输
⼊
，
通过
控
制
信
号
来
选
择
让
其
中
的
某条
输
⼊
通
路
被
打
开
控
制
信
号
：
n bit
，
取
决
于
有
多
少
路
输
⼊
，
n bit
控
制
信
号
，
对
应
2^n
路
译
码
器
（
Decoder
）
根
据
n bit
控
制
信
号
选
择
将
2^n
条
输
出
线
路
中
的
某
⼀
条
信
号
选通
为
1
控
制
信
号
：
n bit
。
由
译
码
器
的
n bit
输
⼊
即可
决
定
选通
哪
根
线
存
储元
件
（
时
序
逻辑
元
件
）
普
通
寄存
器
关
注
具
有
特
定
⽤
途
的
寄存
器
：
MAR
、
MDR
、
IR
、
PC
、
FR
（
即
标
志
寄存
器
，
有
的
系统
中
称
为
PSW
）
控
制
信
号
：
允
许读
、
允
许
写
暂
存寄存
器
通
常
会
在
单
总
线结
构
中
和
ALU
配
合
使
⽤
控
制
信
号
：
允
许读
、
允
许
写
通
⽤
寄存
器
组
控
制
信
号
1
：
允
许读
、
允
许
写
控
制
信
号
2
：
若
通
⽤
寄存
器
组
共
有
2^n
个
寄存
器
，
则
需
要
n bit
控
制
信
号
选
择
其
中
⼀个
寄存
器
注
意
：
有
的
寄存
器
可
能
⽀
持
特
殊
功
能
带
“
移
位
功
能
”
的
寄存
器
可
以
实
现
移
位
运
算
（
算
数
左
移
/
右
移
、
逻辑
左
移
/
右
移
）
隐
藏
技
能
：
⽤
移
位
运
算等
价
实
现
“
乘
/
除
2^n”
带
“
⾃
增
、
⾃
减功
能
”
的
寄存
器
可
实
现
寄存
器
的
值
++
、
--
常
⻅
⽤
途
：
有
的
PC
寄存
器
带
有
⾃
增
功
能
带
其
他
特
殊
功
能
的
寄存
器
带
“
符
号
扩
展
”
功
能
的
寄存
器
可
以
将
位
数
短的
带
符
号
数
（
补
码
）
扩
展
为位
数
更
⻓
的
带
符
号
数
（
补
码
）
带
“
零
扩
展
”
功
能
的
寄存
器
可
以
将
位
数
短的
⽆
符
号
数
扩
展
为位
数
更
⻓
的
⽆
符
号
数
带
“
取反
功
能
”
的
寄存
器
可
以
实
现
全
部
位
按
位
取反
如
何
看
懂
“
注
释
”
袁
版
注
释
⻛
格
（
16
年
以
后
的真
题
）
数据
在
通
⽤
寄存
器
组
特点
：
⽤
R[i]
表
示
，
中
括
号
内
为
寄存
器
编
号
eg
：
R[6]×R[3]
→
R[2]
。
将寄存
器
R6×R3
的
内
容
写⼊
R2
数据
在
某
个
特
殊
名
字
的
寄存
器
特点
：
直
接
⽤
寄存
器
名
字
表
示
eg
：
R[6]+10
→
PC
。
把
寄存
器
R6+10
的
内
容
写⼊
PC
eg
：
MDR
→
PC
。
把
MDR
的
内
容
写⼊
PC
数据
在
主
存
特点
：
⽤
M[addr]
表
示
，
addr
为主
存
地址
eg
：
R[6]
→
M[10086]
将
R6
的
内
容存
⼊
主
存
地址
10086
eg
：
R[3]<<2
→
M[R[6]]
将
R3
进
⾏
“
左
移
两
位
”
运
算
，
并
将
结
果
存
⼊
R6
所指
的
主
存
地址
（
寄存
器
间
接
寻
址
）
eg
：
M[PC+10]
→
MDR
将
PC+10
指
向
的
主
存
内
容
取
到
MDR
特点
总
结
喜
欢
⽤
“
中
括
号
”
，
中
括
号
⾥
边
表
示
寄存
器
编
号
、
或
主
存
地址
要
使
⽤
寄存
器
⾥
的
内
容
，不
⽤
加
⼩
括
号
，
直
接
给
寄存
器
名即可
唐
版
注
释
⻛
格
（
16
年
以
前
的真
题
）
数据
在
通
⽤
寄存
器
组
特点
：
箭
头
左
边
，
⽤
寄存
器
名
加
⼩
括
号
，
表
示
寄存
器
⾥
的
值
；
箭
头
右
边
表
示
存
⼊
某
个
寄存
器
不
加
⼩
括
号
eg
：
(R6)×(R3)
→
R2
。
将寄存
器
R6×R3
的
内
容
写⼊
R2
数据
在
某
个
特
殊
名
字
的
寄存
器
特点
：
直
接
⽤
寄存
器
名
字
表
示
，
要
使
⽤
寄存
器
⾥
的
值
需
要
加
⼩
括
号
eg
：
(R6)+10
→
PC
。
把
寄存
器
R6+10
的
内
容
写⼊
PC
eg
：
(MDR)
→
PC
。
把
MDR
的
内
容
写⼊
PC
数据
在
主
存
特点
：
⽤
M(addr)
表
示
，
addr
为主
存
地址
eg
：
(R6)
→
M(10086)
将
R6
的
内
容存
⼊
主
存
地址
10086
（
寄存
器
间
接
寻
址
）
eg
：
(R3)<<2
→
M((R6))
将
R3
进
⾏
“
左
移
两
位
”
运
算
，
并
将
结
果
存
⼊
R6
所指
的
主
存
地址
（
寄存
器
间
接
寻
址
）
eg
：
((PC)+10)
→
MDR
将
PC+10
指
向
的
主
存
内
容
取
到
MDR
在
箭
头
的
左
边
表
示
“
访
问
主
存
”
时
，
可
以
不
加
M
，
⽤
两
层
括
号
表
示
寄存
器
间
接
寻
址
特点
总
结
喜
欢
⽤
“
⼩
括
号
”
箭
头
左
边
若
要
使
⽤
某
个
寄存
器
⾥
的
内
容
，
必
须
在
寄存
器
名
字
外
⾯
加
⼩
括
号
箭
头
右
边
表
示
存
⼊
某
个
寄存
器
，不
⽤
加
⼩
括
号
参
⻅
“
直
播
⼿
稿
”
中国大学MOOC中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
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