順其自然吧~
密切註意
計算機指令執行過程的詳細說明和重印
2018-10-26 22:22:13
24個贊
順其自然吧~
代碼年齡13年
密切註意
壹、計算機的基本組成
馮·諾依曼計算機(以運算器為中心的機器)的特點
1.計算機由五部分組成:控制器(分析和執行機器指令，控制各部件協同工作)、算術單元(根據控制信號對數據進行算術和邏輯運算)、存儲器(將中間結果存儲在內部存儲器中，將需要長期保存的信息存儲在外部存儲器中)、輸入設備(接收外部信息)和輸出設備(向外界傳輸信息)。
2.指令(程序)和數據以二進制存儲在內存中，沒有區別。
3.程序自動運行
現代計算機由三部分組成(已經改造成以內存為中心)。
1.CPU(中央處理器)中央處理器，核心部件是ALU(算術邏輯單元)和CU(控制單元)。
2.輸入輸出設備(由控制單元控制)
3.主存儲器(MM)分為RAM(隨機存取存儲器)和ROM(只讀存儲器)。
//CPU和MM組成壹個主機，I/O設備可以稱為外部設備。
第二，CPU中壹條指令的執行過程
//技術術語
1形式的地址。廣告(地址)
2.數據寄存器
3.地址寄存器
4.指令寄存器
5.緩沖寄存器
5.指令解碼器
6.程序計數器
流程描述:
幾乎所有馮·諾依曼計算機的CPU都可以分為五個階段:
接受指導
指令解碼
執行指令
接入號碼
寫回結果
1.取指令階段
取指令(IF)階段是從主存中取出壹條指令到指令寄存器的過程。
程序計數器PC中的值用於指示當前指令在主存儲器中的位置。取指令時，PC中的值會根據指令字長自動增加:(PC)+1 PC如果是單字長指令；如果是雙字指令，(PC)+2 PC，以此類推。
//PC-& gt；AR-& gt；記憶
//內存-& gt；紅外輻射（Infrared Radiation）
2.指令解碼階段
指令取出後，計算機立即進入指令解碼(ID)階段。
在指令解碼階段，指令解碼器根據預定的指令格式對檢索到的指令進行拆分和解釋，並識別不同的指令類別和各種方法來獲取操作數。
在組合邏輯控制的計算機中，指令譯碼器對不同的指令操作碼產生不同的控制電位，形成不同的微操作序列；在微程序控制的計算機中，指令譯碼器使用指令操作碼來尋找微程序的入口以執行指令，並從這個入口開始執行。
// { 1.公元
//內存-& gt；IR-& gt；ID-& gt；{2.PC變化
// { 3.控制單元
3.接入號碼階段
根據指令的需要，可以訪問主存和讀取操作數，從而進入內存(MEM)階段。
這個階段的任務是根據指令地址碼獲取操作數在主存中的地址，並從主存中讀取操作數進行運算。
//Ad-& gt；AR-& gt；AD-& gt；記憶
4.執行指令階段
在指令提取和指令解碼階段之後，它進入執行(EX)階段。
這個階段的任務是完成指令中規定的各種操作，實現指令的功能。為此，連接CPU的不同部分來執行所需的操作。
例如，如果需要加法運算，算術邏輯單元ALU將連接到壹組輸入和壹組輸出，輸入提供要相加的值，輸出包含最終運算結果。
//內存-& gt；DR-& gt；土豆
5.結果的回寫階段
作為最後壹個階段，寫回(WB)階段將指令執行階段的運算結果數據“寫回”到某種存儲形式:結果數據往往被寫入CPU的內部寄存器，以便後續指令快速訪問；在某些情況下，結果數據也可以寫入主存儲器，這相對較慢，但更便宜，容量更大。許多指令還會改變程序狀態字寄存器中標誌位的狀態，這些標誌位標識不同的操作結果，並可用於影響程序的動作。
//DR-& gt；記憶
6.循環階段
指令執行後，結果數據被寫回，如果沒有意外事件(如結果溢出等。)發生時，計算機將從程序計數器PC獲得下壹條指令的地址，並開始新的周期，下壹個指令周期將順序取出下壹條指令。
//重復1~5
//停止在hlt(holt on)
原始鏈接: