计算机组成与设计

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《计算机组成与设计》典型思政案例

《计算机组成与设计》典型思政案例

《计算机组成与设计》典型思政案例山东大学计算机科学与技术学院《计算机组成与设计》课程团队知识点思政元素计算机的基本组成/计算机发展史山东大学DJL 1集成电路数字通用计算机➢1972年山东大学自主研制成功DJL-1小规模集成电路计算机获全国科学大会奖➢作为新一代山大人为中国计算机发展做出贡献科技报国图片来源于网络,仅用于教学图片来源于网络,仅用于教学知识点思政元素指令集设计龙芯推出自主研发指令集➢当今国际形势下,指令集对芯片的自主研发起到关键性作用➢龙芯推出自主研发指令集LoongArch ,支撑“中国芯”提升行业服务意识科技报国图片来源于网络,仅用于教学知识点思政元素指令流水火神山的“中国速度”➢流水线的思想是火神山速度的支撑➢科技支撑“中国速度”,专业素质支撑科技发展提升行业服务意识2020年1月23日,武汉市委市政府做出建设“火神山”医院的决定2月2日,火神山医院完成交接10天!图片来源于网络,仅用于教学冯·诺依曼架构的性能瓶颈存储器运算器计算机的基本组成/冯·诺依曼体系架构华人学者对计算机架构的前沿研究存内计算架构存储器运算阵列Chi, Ping, et al.. “PRIME: A Novel Processing -in-Memory Architecture for Neural Network Computation in ReRAM-Based Main Memory.”In 2016 ACM/IEEE 43rd Annual International Symposium on Computer Architecture (ISCA).➢基于经典的冯·诺依曼架构,大数据应用中存储器和运算器间有大量数据交换,成为性能瓶颈➢2016年加利福尼亚大学圣塔芭芭拉分校华人教授团队提出“存内计算”这种新架构,有效解决了这一问题了解前沿知识、开拓眼界的同时培养文化自信计算机的工作步骤/计算机的工作步骤计算机国际形势图片来源于网络,仅用于教学➢复杂的国际形势下需要掌握核心技术➢了解计算机工作方式是设计计算机的重要基础夯实基础,科技报国图片来源于网络,仅用于教学知识点思政元素存储介质/DRAM DRAM 国际市场形势➢DRAM 是当今计算机系统内存的主要介质➢目前DRAM 的国际市场,韩国三星、海力士、美国美光占97%的市场份额,处于垄断地位➢关注国际、国内DRAM 行业发展,贡献自己力量提升行业服务意识44%29%24%3%DRAM 国际市场份额三星SK 海力士美光其他知识点思政元素存储器访问/并行访问效率中国银河-1号巨型计算机➢我国研发的银河-I巨型计算机的存储器结构:素数模块、交叉访问,分析其并行性➢1983年研制成功,填补了国内巨型计算机的空白,中国成为继美国、日本之后,第三个能独立设计和制造巨型计算机的国家树立实现中华民族伟大复兴的信心银河-1号巨型计算机图片来源于网络,仅用于教学图片来源于网络,仅用于教学知识点思政元素存储器扩展国产内存模块上市➢2020年,合肥长鑫自主研发内存模块上市,填补国产DRAM 空白➢该内存模块由8个内存颗粒扩展而成,结合本节知识分析其扩展方式树立文化自信,科技报国自主研发的国产长鑫DDR4内存模块知识点思政元素存储器校验/海明校验海明发明校验方法的故事Richard Hamming(1915-1998)图片来源于网络,仅用于教学➢海明为了解决读卡错误,提出改进的校验方法➢鼓励学生养成善于发现问题、解决问题的习惯勤于观察,擅于创新图片来源于网络,仅用于教学知识点思政元素存储器/cache中国互联网的蓬勃发展➢2020年互联网普及率达70.4%,极大便利了人们生活➢PowerCache(缓存)技术是打破网络速度瓶颈的武器培养文化自信网络扶贫:累计帮助超过100万贫困人口脱贫,宽带网络覆盖90%以上的贫困村网络教育互联网医疗电商直播图片来源于网络,仅用于教学知识点思政元素原码中国数学家首次提出正负数概念➢负数是由三国时期中国数学家刘徽在《九章算术》提出的➢为数的表示提供了科学的方法“正算赤,负算黑;否则以斜正为异”---三国∙刘徽培养民族自豪感视频来源于网络,仅用于教学知识点思政元素溢出阿丽亚娜-5空难➢1996年6月4日,阿丽亚娜-5运载火箭首次测试发射,火箭在发射后37秒被迫自行引爆。

计算机组成与设计:硬件软件接口

计算机组成与设计:硬件软件接口
计算机组成与设计:硬件软件 接口
读书笔记
01 思维导图
03 精彩摘录 05 目录分析
目录
02 内容摘要 04 阅读感受 06 作者简介
பைடு நூலகம்
思维导图
本书关键字分析思维导图
系统
设备
组成
设计
进行
实现
软件
设计
硬件
计算机 硬件
输出
接口
内存
输入
控制
逻辑
介绍
处理器
内容摘要
内容摘要
《计算机组成与设计:硬件软件接口》内容摘要 《计算机组成与设计:硬件软件接口》是一本全面介绍计算机系统设计和实现的经典教材。本书 以硬件软件接口为视角,详细解析了计算机系统的各个组成部分,包括中央处理器、内存、输入 输出、控制逻辑等,同时也深入阐述了计算机系统中软硬件的交互方式。 本书对计算机系统的基本构成进行了阐述。计算机系统由硬件和软件两个部分组成,硬件是计算 机的物理实体,包括中央处理器、内存、输入输出设备等;软件则是运行在计算机上的程序和数 据。硬件和软件的交互通过接口实现,这些接口定义了硬件设备和软件程序之间的通信方式。 本书详细介绍了中央处理器的设计和实现。中央处理器是计算机系统的核心,负责执行指令和处 理数据。书中分析了不同指令集体系结构的特点,如复杂指令集计算机(CISC)和精简指令集计 算机(RISC)
第四部分“并行处理”扩展了计算机体系结构的视野,介绍了多处理器系统、 并行计算等内容。第五部分“高级话题”则涵盖了一些前沿和深入的议题,如量 子计算、生物计算等。
在每个部分中,都包含了一系列详细而深入的章节。例如,在“处理器体系 结构”部分,不仅有关于指令集体系结构的介绍,还有关于处理器优化的技术细 节,如分支预测、指令级并行等。这种组织方式使得读者可以根据自己的兴趣和 需求选择深入学习的方向。

计算机组成与设计第四版答案

计算机组成与设计第四版答案

计算机组成与设计第四版答案【篇一:计算机组成原理课后习题答案(白中英第四版)】算机可分为专用计算机和通用计算机,是根据计算机的效率、速度、价格、运行的经济性和适应性来划分的。

2.冯诺依曼型计算机主要设计思想是:存储程序通用电子计算机方案,主要组成部分有:运算器、逻辑控制装置、存储器、输入和输出设备3.存储器所有存储单元的总数称为存储器的存储容量。

每个存储单元都有编号,称为单元地址。

如果某字代表要处理的数据,称为数据字。

如果某字为一条指令,称为指令字。

4.每一个基本操作称为一条指令,而解算某一问题的一串指令序列,称为程序。

5.指令和数据的区分:取指周期中从内存读出的信息流是指令流,而在执行器周期中从内存读出的信息流是指令流。

6.半导体存储器称为内存,存储容量更大的磁盘存储器和光盘存储器称为外存,内存和外存共同用来保存二进制数据。

运算器和控制器合在一起称为中央处理器,简称cpu,它用来控制计算机及进行算术逻辑运算。

适配器是外围设备与主机联系的桥梁,它的作用相当于一个转换器,使主机和外围设备并行协调地工作。

7.从第一至五级分别为微程序设计级、一般机器级、操作系统级、汇编语言级、高级语言级。

采用这种用一系列的级来组成计算机的概念和技术,对了解计算机如何组成提供了一种好的结构和体制。

而且用这种分级的观点来设计计算机,对保证产生一个良好的系统结构也是很有帮助的。

8.因为任何操作可以由软件来实现,也可以由硬件来实现;任何指令的执行可以由硬件完成,也可以由软件来完成。

实现这种转化的媒介是软件与硬件的逻辑等价性。

9.计算机的性能指标:吞吐量、响应时间、利用率、处理机字长、总线宽度、存储器容量、存储器带宽、主频/时钟周期、cpu执行时间、cpi、mips、mflops.第二章2.[x]补 = a0. a1a2?a6解法一、(1)若a0 = 0, 则x 0, 也满足x -0.5此时a1→a6可任意(2)若a0 = 1, 则x = 0, 要满足x -0.5, 需a1 = 1即a0 = 1, a1 = 1, a2→a6有一个不为0解法二、-0.5 = -0.1(2) = -0.100000 = 1, 100000(1)若x = 0, 则a0 = 0, a1→a6任意即可[x]补 = x = a0. a1a2?a6(2)若x 0, 则x -0.5只需-x 0.5, -x 0[x]补 = -x, [0.5]补 = 01000000即[-x]补 01000000a0*a1*a2?a6?1?01000000a0*a1*a2?a6?00111111a0a1a2?a6?11000000即a0a1 = 11, a2→a6不全为0或至少有一个为1(但不是“其余取0”)3.字长32位浮点数,阶码10位,用移码表示,尾数22位,用补码表示,基为2(1)最大的数的二进制表示e = 111111111ms = 0, m = 11?1(全1)表示为: 11?1 011?110个21个即:229?1?(1?2?21)(2)最小的二进制数e = 111111111ms = 1, m = 00?0(全0)(注意:用10….0来表示尾数-1)表示为: 11?1 100?010个21个即:229?1?(?1)(3)规格化范围正最大e = 11?1, m = 11?1, ms = 010个 21个即:229?1?(1?2?21)正最小, ms = 010个20个即:2?29?2?1负最大 ms = 110个 20个(最接近0的负数)即:?2?29?(2?1?2?21)负最小e = 11?1, m = 00?0, ms =110个 21个即:229?1?(?1)??2511规格化所表示的范围用集合表示为:[2?29?2?1 ,229?1?(1?2?21)]?[229?1?(?1)??2511,?2?29?(2?1?2?21)](4)最接近于0的正规格化数、负规格化数(由上题可得出)正规格化数 e = 00?0, m = 100?0, ms = 010个 20个2?29?2?1负规格化数 e = 00?0, m = 011?1, ms = 110个 20个?2?29?(2?1?2?21)4(1) 27?0.011011?0.11011?2?164阶补码: 1 11尾数补码: 0 1101 1000机器数: 1110 1101 1000(2) ?2764??0.01101?1?0.11011?02?1阶补码: 1 11尾数补码: 1 0010 1000机器数: 1110 0010 10005.(1)x+y = 0.11110无溢出x+y = 0.00110无溢出(3)x = -0.10110x+y = -0.10111无溢出6.(1)x = 0.11011溢出(2)x = 0.10111x-y = -0.00100无溢出(3)x = 0.11011溢出7.(1)原码阵列x = 0.11011, y = -0.11111符号位:x0⊕y0 = 0⊕1 = 1[x]原 = 11011, [y]原 = 11111[x*y][x*y]补 = 1,00101,11011(直接补码阵列不要求)带求补器的补码阵列[x]补 = 0 11011, [y]补 = 1 00001乘积符号位单独运算0⊕1=1尾数部分算前求补输出│x│=11011,│y│=11111(2) 原码阵列x = -0.11111, y = -0.11011符号位:x0⊕y0 = 1⊕1 = 0[x]补 = 11111, [y]补 = 11011[x*y]补 = 0,11010,00101直接补码阵列[x*y]补 = 0,11010,00101(直接补码阵列不要求)带求补器的补码阵列【篇二:计算机组成原理课后答案第四章_庞海波】>1.解释下列概念主存、辅存、 cache、 ram、 sram、 dram、rom、 prom、 eprom、 eeprom、 cdrom、 flash memory 答:主存:与 cpu 直接交换信息,用来存放数据和程序的存储器。

计算机组成与设计英文版第四版课程设计 (2)

计算机组成与设计英文版第四版课程设计 (2)

Course Design for Computer Organization and Design4th EditionIntroductionThe course design for Computer Organization and Design (COD) 4th edition is designed to provide students with an understanding of the fundamental principles of computer organization and design. The course is divided into three mn units: the first unit covers the basic principles of digital logic and circuit design, the second unit covers the architecture and organization of computer systems, and the third unit covers advanced topics such as parallel processing and memory hierarchies.Course ObjectivesUpon completion of the course, students will be able to: - Understand the basic principles of digital logic and circuit design, including boolean algebra, gates, and flip-flops - Understand the architecture and organization of basic computer systems, including the CPU, memory, and I/O devices - Design and implement basic digital circuits using logic gates and flip-flops - Understand the purpose and function of assembly language and machine language, including instruction sets, memory addressing modes, and CPU operations - Understand the basic principles of pipelining and parallel processing, including pipelined CPU design and parallel processing architectures - Understand the principles of memory hierarchies and caching, including the function and organization of cache memoryCourse Outline•Unit 1: Digital Logic and Circuit Design–Introduction to digital logic–Boolean algebra and logic gates–Flip-flops and sequential circuits–Design of basic digital circuits•Unit 2: Computer System Organization and Architecture–Introduction to computer system organization–CPU organization and instruction sets–Memory organization and addressing modes–Input/output (I/O) devices and interfaces–Assembly language programming and machine language •Unit 3: Advanced Topics in Computer Organization and Design –Pipelining and parallel processing–Cache memory and memory hierarchies–Advanced CPU design and architectures–High-performance computer systemsCourse Delivery and AssessmentThe course will be delivered through a combination of lectures, tutorials, and laboratory work. There will be a mid-term exam and afinal exam as well as regular assessments throughout the course. The lab work will be designed to provide hands-on experience with digitalcircuit design, CPU design, and assembly language programming.ConclusionThe design of the COD 4th edition course is intended to provide a strong foundation in the principles of computer organization and design. By the end of the course, students will have gned the skills necessary to design and implement basic digital circuits and understand the architecture and organization of computer systems. With the rapid changes and developments in computer hardware, it is essential for students to have a solid understanding of the fundamental principles underlying computer systems.。

计算机组成与设计改变了我对计算机的认识读后感

计算机组成与设计改变了我对计算机的认识读后感

计算机组成与设计改变了我对计算机的认识读后感通过阅读《计算机组成与设计》,我对计算机的认识得到了极大的改变。

这本书系统地介绍了计算机的组成结构和设计原理,使我深刻理解了计算机工作的内部机制和核心原理。

本文将阐述我在阅读这本书之后对计算机的新认识,并分享我对计算机组成与设计的深刻思考。

首先,在阅读《计算机组成与设计》之前,我对计算机的认识仅限于表面的应用层面,对计算机内部结构和工作原理一无所知。

然而,通过深入学习计算机的组成与设计,我发现计算机并非神奇的黑匣子,而是由各种硬件和组件构成的复杂系统。

我了解了计算机的五大组成部分,包括中央处理器(CPU)、存储器(内存)、输入设备、输出设备和外部存储器。

更为重要的是,我了解了它们之间的工作原理及相互配合的关系。

其次,《计算机组成与设计》还深入介绍了计算机的指令集架构(ISA)和微体系结构。

ISA是指计算机与程序员之间的接口规范,它定义了指令集、寄存器和内存等方面的规定。

这一部分的阅读让我认识到,不同的计算机可以使用不同的ISA,而ISA的选择将直接影响计算机的性能和功能。

而微体系结构则是在给定ISA的基础上,实现计算机结构的具体细节。

深入理解ISA和微体系结构之间的关系,对我今后的计算机科学学习具有重要意义。

阅读这本书还让我对计算机的性能提升有了新的认识。

在书中,我了解到了多核处理器、流水线技术、超标量架构等一系列计算机性能提升的技术手段。

这些技术的运用,使得计算机能够更加高效地执行指令,实现更快的计算速度和更强的计算能力。

在了解了这些技术之后,我对于计算机的性能指标和评估方法有了更为深入的了解。

此外,《计算机组成与设计》还介绍了计算机的存储系统和I/O系统。

读完这部分内容后,我对计算机的存储和输入输出有了更加全面和深入的了解。

了解到存储器层次结构(包括高速缓存、主存、辅存等),可以使我更加科学地设计和管理存储器,提高计算机的工作效率。

了解I/O系统的相关知识,让我认识到输入输出是计算机与外部环境进行信息交互的重要方式。

计算机组成与设计第三版第七章课后答案

计算机组成与设计第三版第七章课后答案

13在所用主存储器芯片已确定的情况下,还要进行大幅度提高主存储器系统的读写 速度的办法是什么?
答:在所用主存储器芯片已确定的情况下,还要进行大幅度提高主存储器系统的读 写速度的办法是采用成组传送数据的方式,该方式是指用于提高在数据总线上的数 据输入/输出能力的一种技术。即通过地址总线传送一次地址后,能连续在数据总 线上传送多个(一组)数据,而不像正常总线工作方式那样,每传送一次数据,总 要用两段时间,即先送一次地址(地址时间),后送一次数据传送(数据时间)。 在成组传送方式,为传送N个数据,就可以用N+1个总线时钟周期,而不再是用 2N个总线时钟周期,使总线上的数据入/出尖峰提高一倍。
01
12存储器读写操作时,地址信号、片选信 号、读写命令、读出的数据或写入的数据, 在时间配合上要满足些什么关系?
02
答:存储器读写操作时,地址信号、片选信 号、读写命令、读出的数据或写入的数据, 它们之间在时序配合要满足以下这些条件: 有了稳定的地址与片选信号才可以读;有了 稳定的地址和写入的数据,再有了片选信号 才能再给出写命令,以便保证无误的写操作。 此外,这些信号应有一定的持续时间,以保 证读写操作得以正常完成。
202X
计算机组成原 理第七章习题
单击此处添加文本具体内容,简明扼要地 阐述你的观点
7.1.在计算机中,为什么要采用多级结构的存储器系统?它们的应用是建 立在程序的什么特性之上的?
答:在现代的计算机系统中,通常总是采用由三种运行原理不同,性能差异 很大的存储介质分别构建高速缓冲存储器、主存储器和虚拟存储器,再将它 们组成三级结构的统一管理、高度的一体化存储器系统。由高速缓冲存储器 缓解主存储器读写速度慢,不能满足CPU运行速度需要的矛盾;用虚拟存储 器更大的存储空间,解决主存储器容量小,存不下更大程序与更多数据的难 题。

计算机组成与设计软硬件接口pdf

计算机组成与设计软硬件接口pdf

计算机组成与设计软硬件接口pdf1 简介《计算机组成与设计软硬件接口》是一本经典的计算机硬件方面的教材,作者是David A. Patterson和John L. Hennessy。

本书主要讲述了计算机的硬件结构和软件接口的实现方法,是非常实用的一本计算机硬件知识入门书。

2 内容概述这本书主要分为两个部分,第一部分是关于计算机的硬件组成和实现方法,包括计算机体系结构、指令集、处理器交互、存储器系统和I/O系统等方面的内容;第二部分是和软件相关的主题,包括操作系统、编译器和用户接口等。

3 计算机体系结构计算机体系结构的概念在本书中占据了很重要的地位。

这本书详细介绍了计算机体系结构的设计原理、性能评估和实现方法等方面的知识。

同时,在介绍计算机体系结构时,本书也涉及到了很多经典的操作系统和编译器的知识。

4 指令集指令集是计算机体系结构的重要组成部分,它定义了计算机硬件的操作方式和指令格式。

本书详细介绍了指令集设计的思路和方法,让读者深入了解指令集对计算机性能的影响和优化。

5 处理器交互处理器交互是指处理器和I/O设备之间的数据传输和协作方式。

本书将处理器交互作为一个独立的主题进行讲解,让读者了解到不同的交互方式的特点和优缺点。

6 存储器系统存储器系统是计算机的“大脑”,它对计算机的性能和稳定性有着重要的影响。

本书对存储器系统的设计、性能评估和优化等方面进行了详细的讲解,让读者了解到存储器系统在计算机中的作用和重要性。

7 I/O系统I/O系统负责将计算机和外部设备连接起来,实现数据的输入输出。

本书详细介绍了I/O系统的实现原理、协议和性能评估等方面的知识,让读者深入了解I/O系统在计算机硬件中的作用和重要性。

8 操作系统操作系统是计算机软件的重要组成部分,它负责管理计算机的资源和协调程序的运行。

本书介绍了操作系统的各种概念、实现原理和优化方法等方面的知识,让读者深入了解操作系统的作用和重要性。

9 编译器编译器是将高级语言翻译成机器语言的软件。

简述计算机的设计原理

简述计算机的设计原理

简述计算机的设计原理计算机的设计原理。

计算机的设计原理是指计算机系统的构成和运行原理。

它涉及到计算机硬件、软件、网络等方面的知识,是计算机科学和技术的基础。

计算机的设计原理包括计算机的结构、指令系统、运算器和控制器的设计、存储器和输入输出设备的设计、计算机网络的设计等内容。

下面将简要介绍计算机的设计原理。

首先,计算机的结构是计算机的基本组成部分。

它包括中央处理器(CPU)、存储器、输入设备、输出设备和系统总线等。

中央处理器是计算机的核心部件,它包括运算器和控制器。

运算器负责进行各种算术运算和逻辑运算,控制器则负责控制计算机的运行。

存储器用于存储程序和数据,输入设备用于输入数据和程序,输出设备用于输出计算结果。

其次,计算机的指令系统是计算机的操作系统。

它包括指令的格式、指令的功能、指令的寻址方式等内容。

指令系统是计算机硬件和软件的接口,它规定了计算机的操作方式和功能。

指令系统的设计需要考虑到计算机的性能、可编程性、易用性等因素。

再次,计算机的运算器和控制器的设计是计算机的关键技术。

运算器负责进行各种算术运算和逻辑运算,控制器则负责控制计算机的运行。

它们的设计需要考虑到计算机的速度、精度、可靠性等因素。

在现代计算机中,运算器和控制器通常由微处理器实现。

此外,计算机的存储器和输入输出设备的设计也是计算机的重要组成部分。

存储器用于存储程序和数据,输入输出设备用于输入数据和程序以及输出计算结果。

它们的设计需要考虑到存储容量、存取速度、可靠性、成本等因素。

最后,计算机网络的设计是计算机的发展方向之一。

计算机网络是将多台计算机连接在一起,实现信息共享和资源共享。

计算机网络的设计需要考虑到网络拓扑、网络协议、网络安全、网络性能等因素。

综上所述,计算机的设计原理涉及到计算机的结构、指令系统、运算器和控制器的设计、存储器和输入输出设备的设计、计算机网络的设计等内容。

它是计算机科学和技术的基础,对于理解计算机的工作原理和提高计算机系统的性能具有重要意义。

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• Memory address: more difficult
Think of memory as a single onedimensional array, so we can address it simply by supplying a pointer to a memory address. Other times, we want to be able to offset from this pointer.
• If you write add $t2,$t1,$t0 then $t0 and $t1 better contain values • If you write lw $t2,0($t0) then $t0 better contain a pointer
• Don’t mix these up!
•Remember: “Load FROM memory”
CS61C L09 Introduction to MIPS : Data Transfer and Decisions (5) Garcia, Spring 2007 © UCB
Data Transfer: Memory to Reg (2/4)
• Next add it to h and place in g add $s1,$s2,$t0 # $s1 = h+A[5]
• g: $s1, h: $s2, $s3:base address of A
• 1st transfer from memory to register:
lw $t0,20($s3) # $t0 gets A[5]
• Add 20 to $s3 to select A[5], put into $t0
• Example:
8($t0)
• specifies the memory address pointed to by the value in $t0, plus 8 bytes
CS61C L09 Introduction to MIPS : Data Transfer and Decisions (6)
This instruction will take the pointer in $s0, add 12 bytes to it, and then store the value from register $t0 into that memory address
• Remember: “Store INTO memory”
4) register containing pointer to memory
• MIPS Instruction Name:
•lw (meaning Load Word, so 32 bitsS61C L09 Introduction to MIPS : Data Transfer and Decisions (7) Garcia, Spring 2007 © UCB
• One Instruction (simple operation) per line • Simpler is Better, Smaller is Faster
• New Instructions:
add, addi, sub
• New Registers:
C Variables: $s0 - $s7
• To specify a memory address to copy from, specify two things:
• A register containing a pointer to memory • A numerical offset (in bytes)
• The desired memory address is the sum of these two values.
Data Transfer: Memory to Reg (1/4)
• To transfer a word of data, we need to specify two things:
• Register: specify this by # ($0 - $31) or symbolic name ($s0,…, $t0, …)
Compilation with Memory • What offset in lw to select A[5] in C?
• 4x5=20 to select A[5]: byte v. word • Compile by hand using registers: g = h + A[5];
• C variables map onto registers; what about large data structures like arrays? • 1 of 5 components of a computer: memory contains such data structures • But MIPS arithmetic instructions only operate on registers, never directly on memory. • Data transfer instructions transfer data between registers and memory:
• Store instruction syntax is identical to Load’s
• MIPS Instruction Name:
sw (meaning Store Word, so 32 bits or one word is stored at a time)
Data flow
• Example: sw $t0,12($s0)
CS61C L09 Introduction to MIPS : Data Transfer and Decisions (8) Garcia, Spring 2007 © UCB
Data Transfer: Reg to Memory
• Also want to store from register into memory
• Notes:
•$s0 is called the base register • 12 is called the offset
• offset is generally used in accessing elements of array or structure: base reg points to beginning of array or structure (note offset must be a constant (known at assembly time)).
Garcia, Spring 2007 © UCB
Data Transfer: Memory to Reg (3/4)
• Load Instruction Syntax:
1 2,3(4)
1) operation name 2) register that will receive value 3) numerical offset in bytes • where
Personal Computer
Registers are in the datapath of the processor; if operands are in memory, we must transfer them to the processor to operate on them, and then transfer back to memory when done.
• Memory to register
• Register to memory
CS61C L09 Introduction to MIPS : Data Transfer and Decisions (3) Garcia, Spring 2007 © UCB
Anatomy: 5 components of any Computer
Temporary Variables: $t0 - $t7
Zero: $zero
CS61C L09 Introduction to MIPS : Data Transfer and Decisions (2) Garcia, Spring 2007 © UCB
Assembly Operands: Memory
Computer
Processor Control (“brain”) Datapath Registers
Memory
Devices Input
Store (to) Load (from)
Output
These are “data transfer” instructions…
CS61C L09 Introduction to MIPS : Data Transfer and Decisions (4) Garcia, Spring 2007 © UCB
•Memory[0], Memory[4], Memory[8], …
CS61C L09 Introduction to MIPS : Data Transfer and Decisions (11) Garcia, Spring 2007 © UCB
Called the “address” of a word
CS61C L09 Introduction to MIPS : Data Transfer and Decisions (9) Garcia, Spring 2007 © UCB
Pointers v. Values
• Key Concept: A register can hold any 32-bit value. That value can be a (signed) int, an unsigned int, a pointer (memory address), and so on
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