Datapath Atlas · ALU, Control, Pipeline

数据通路图集

把运算、存储端口、控制器、流水线段和总线接口做成可搜索的部件卡。卡片给对照，推导仍以全书章节为准。

17 张部件卡5 个分组可搜索 名称与通路

部件总览

从运算器到总线，按对象分列

ALU / Adder / Shifter ALU 加法器移位器

加减走加法器；溢出看符号或双进位，不是「有进位就溢出」。

RegFile / Cache / TLB 寄存器堆 Cache 组织 TLB

TLB 未命中不是缺页；Cache 未命中也不是缺页。

Hardwired / Micro / Decode 硬布线微程序指令译码

控制信号打开通路；两种控制器是实现，不是两种 ISA。

Stages / Forward / Hazard 五段转发冒险检测停顿与冲刷

转发解决部分 RAW；load-use 仍要气泡。

Arbiter / DMA / IRQ 仲裁总线事务 DMA 中断控制

DMA 由控制器搬块，CPU 仍要启动和收尾。

读图方法：卡片是 408 教学模型，不是某一款 CPU 的 RTL。位宽、端口名、微指令格式随实现变化。完整推导回全书 08 CPU、09 流水线、10 总线与 I/O。

搜索名称、端口、通路

使用建议：先读 ALU 与译码，再读单周期通路，最后读五段和转发。Cache / TLB 只描述硬件组织。论述以全书精读为准。