memory - CPU 和内存（值、寄存器）

Question

当一个值从一个寄存器复制到另一个寄存器时，源寄存器中的值会发生什么变化？目标寄存器中的值会发生什么变化。

Answer 1

我将展示它如何在用于研究 CPU 架构的简单处理器（如 DLX 或 RISC）中工作。

何时（AT&T 语法，或将 $R1 复制到 $R2）

mov $R1, $R2

甚至（对于 RISC 风格的架构）

add $R1, 0, $R2

指令有效，CPU 将读取源操作数：寄存器文件中的 R1和 ... 的零可能是立即操作数或零生成器；将两个输入都传递到算术逻辑单元 (ALU)中。ALU 将执行一个操作，它将第一个源操作数传递给目标（因为 A+0 = A），在 ALU 之后，目标将被写回寄存器文件（但到 R2 插槽）。

因此，在此操作中，源寄存器中的数据只被读取而不被改变；目标寄存器中的数据将被源寄存器数据的副本覆盖。（目标寄存器的旧状态将随着热量的产生而丢失。）

在物理层面，寄存器文件中的任何寄存器都是一组SRAM 单元，每个单元都是两个反相器（双稳态触发器，基于 M1、M2、M3、M4）和用于写入和读取的附加门：

当我们要覆盖存储在 SRAM 单元中的值时，我们将根据我们的数据设置 BL 和 -BL（存储位 0 - 设置 BL 和取消设置 -BL；存储位 1 - 设置 -BL 和取消设置 BL）；然后为当前单元组（行）启用写入（WL 开启；它将打开 M5 和 M6）。在 M5 和 M6 打开后，BL 和 -BL 将改变双稳态触发器的状态（如在SR-latch中）。因此，写入新值并丢弃旧值（通过将电荷泄漏到 BL 和 -BL 中）。