目录
01.标准的CPU架构
CPU主要由以下几部分组成，参考下图
- 一系列寄存器，部分处理地址相关的寄存器，和其他一些用于处理数据的寄存器
- ALU，算数逻辑运算单元
- CU，控制单元，控制多个寄存器传输之间的时序等
- 内部一些寄存器之间的连线
1.1?CPU寄存器介绍
MAR(Memory Address Register)：保存需要访问的内存的地址;
MBR(Memory Buffer Register)：保存需要写入寄存器或从内存中读取的数据;
PC(Programmer Counter)：内部连接了地址总线，存放了程序下一条需要处理的指令的地址;
IR(Instruction Register)：读取内存的时候，首先会从MBR寄存器中读取数据；如果读取的数据是一条指令的话，从IR里面读取；
IR包含下面两个部分:
1.IR(opcode)：每一条指令的opcode都是唯一的，也是一条指令最重要的组成部分，CPU通过opcode了解当前指令到底干什么事情
2.IR(address)：另一个重要的部分就是address部分
SP(Stack Pointer)：栈指针，存放了当前程序的执行过程中内存中的栈地址
1.2 CPU内部单元
CU(Control Unit)：控制单元，控制时序和指令的执行之后寄存器的变化
ALU(Arithmetic Logic Unit)：算术运算单元，包含算术运算所需的逻辑与、逻辑或等模块
SR(Status Register)：状态寄存器，根据ALU的计算结果控制状态寄存器中的一些状态标志，包括一些溢出(Overflow)、零(Zero)、负(Negative)等标识位
1.3 内存介绍
内存主要由ram和rom(一部分)组成，主要用于支持系统的启动。内存不在CPU内部，而是在板子上，通过总线和CPU连接。实际上一般由2?～ 3根总线，包括数据总线和地址总线，有些板子还会有控制总线--用于表示当前时钟下数据是读或写。访问的内存地址有总线宽度决定，对于24位宽的总线，可访问的地址一般如下图：0?- 0xFFFFFF；
02.提取、解码和执行指令
2.1 CPU如何处理指令
处理指令的步骤主要包括以下几步：
1.从内存中提取(Fetch)指令，并把指令放到IR中;
2.解码(Decode)当前指令
3.执行(Execute)当前指令
执行的执行流程一般遵循以下步骤：
1.将PC的值存入MAR寄存器，
MAR<---PC
2.读取MAR中的值，将数据放入MBR寄存器中
MBR<---{MAR}
3.下一步需要将MBR中的值拷贝到IR寄存器中，IR解释执行当前指令后PC加1(本文介绍的指令为8位指令指令，因此PC加1，对于16位及32位指令，PC需要加对应的字节数)
PC<----PC + 1
总结归纳为下图：
2.2 一些指令
以下指令使用8位的Opcode进行解码，8位指令长度理论上可以产生256条不同的指令，下图仅列出一些常用的包括内存读取/写入、加法运算等操作，具体含义参见Meaning：
2.3 列举一条指令(LDA?x)的执行过程
?
以上图为例可归结为以下几个步骤：
a.指令提取阶段，将PC值先赋值给MAR
b.地址的值为"2"
c.从内存为"2" 的地方将指令提取出来，存入MBR中
d.MBR的值写入IR寄存器
e.PC需要加一
f.解码当前IR中的指令，获取到opcode部分的值为1
g.Address部分的值为"5"
h.从内存地址为"5"提取出数据
i.由于LDA操作的是AC寄存器，最终将数据放入AC中
03.SkyEye支持的处理器
由我司自主研发的SkyEye目前支持主流的嵌入式硬件平台，包含以下架构的处理器核心，能够运行主流的操作系统，此外还能适配国内自主研发的操作系统天脉。通过利用基于LLVM的动态二进制翻译技术，使虚拟处理器在典型的桌面计算机上运行速度可以达到2000MIPS以上。
