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1.普通寄存器：一定会有控制信号控制读/写（可能分开，2bit；可能合并，1bit）

2.暂存寄存器：单总线结构下，总线只能有一个输入，但是ALU需要有两个数据，故需要通过先把一个数据放入暂存寄存器中，然后以一个数据从总线输入，一个数据从暂存寄存器输入的方式实现ALU运算

3.通用寄存器组：需要有控制信号用于选择是哪个通用寄存器

4.带有移位功能的寄存器：每左移一位，真值 * 2；每右移一位，真值 / 2

5.带自增功能的寄存器：PC寄存器可以通过自增功能自动实现PC + “1”

4和5这种带有特殊功能的寄存器需要有控制信号（至少1bit，支持的功能越多，控制信号的位数也就越多，需要保留一种状态表示什么都不做，即直送）控制其是否进行此功能：例如PC，当给它施加的op = 1时，即自增（PC++ ）；op = 0时，即不自增

6.带有其他功能的寄存器：取反、移位等等

数据产生变化的地方除了操作元件外，寄存器本身也可能支持对数据进行某种简单处理

4.中断

1.硬件识别：硬件检测到中断号后，根据中断号决定执行的中断处理程序在哪，并执行

2.软件识别：检测到中断后，先统一执行一个中断的入口程序，入口程序再根据当前的异常跳转到具体的中断处理程序

5.数据通路

除了控制器之外的所有用于实现指令功能的部件

6.五段式指令流水线

①数据冒险：前一条指令未写入，后一条指令就读出（后一条指令需要基于前一条指令的结果时）

（1）前面的指令：写寄存器发生在第五个段（WB）

（2）后面的指令：读（与前面指令相同的）寄存器发生在第二个段（ID）

（3）若后面的指令是前面指令的相邻三条指令之一（即后面的指令是前面的指令后的第一条、第二条、第三条指令），则会发生数据冒险；若后面的指令不是前面指令的相邻三条指令之一（即后面的指令至少是前面指令后的第四条指令），则不会发生数据冒险

（4）分析思路：一条一条指令从前往后分析，如果一条指令写了某个寄存器，则观察与之相邻的三条指令中，是否有哪一条指令读取同一寄存器

I1写入S2，I3和I4读出S2，且两者都是I1相邻的三条指令，故I1与I3，I1与I4数据冒险

I2写入S3，I3读出S3，I2是I3相邻的三条指令之一，故I2和I3数据冒险

I2只会改变S3的值，而I4中并未使用S3，故I2和I4不会数据冒险

I3写入S2，I4读出S2，I4是I2相邻的三条指令之一，故I3和I4数据冒险

②控制冒险：在上一条指令的IF阶段完成后（取值阶段），PC会自动实现+ “1”，即会指向下一条相邻指令；但当前执行的指令如果会改变PC的值，且下一条指令的IF在上一条指令的EX前进行，则会发生控制冒险；

有条件转移（M，第四个段改变PC）：EX