精华内容
下载资源
问答
  • 一条cpu指令执行过程

    千次阅读 2019-09-16 00:46:55
    计算机每执行一条指令可分为三个阶段进行。即取指令-----分析指令-----执行指令。 取指令的任务是:根据程序计数器PC中的值从程序存储器读出现行指令,送到指令寄存器。 分析指令阶段的任务是:将指令寄存器中的...

    计算机每执行一条指令都可分为三个阶段进行。即取指令-----分析指令-----执行指令

    取指令的任务是:根据程序计数器PC中的值从程序存储器读出现行指令,送到指令寄存器。

    分析指令阶段的任务是:将指令寄存器中的指令操作码取出后进行译码,分析其指令性质。如指令要求操作数,则寻找操作数地址。
    计算机执行程序的过程实际上就是逐条指令地重复上述操作过程,直至遇到停机指令可循环等待指令。

    一般计算机进行工作时,首先要通过外部设备把程序和数据通过输入接口电路和数据总线送入到存储器,然后逐条取出执行。但单片机中的程序一般事先我们都已通过写入器固化在片内或片外程序存储器中。因而一开机即可执行指令。

     

    展开全文
  • 一条指令执行的步骤

    万次阅读 2020-02-23 18:45:57
    指令分为两个部分:“操作码”“地址码”,现在假设你写好一个程序,在程序开始执行前,必须将它的起始地址,即程序的一条指令所在的内存单元地址送入PC,因此程序计数器(PC)的内容即是从内存提取的第一条指令的...

    这里是关于C++程序设计的实验课程第三个实验:一条指令执行的步骤分析图解

    为了强化大家的理论知识巩固,在讲解词语时候也会有问题提出来巩固。

    在这里插入图片描述

    指令分为两个部分:“操作码”“地址码”,现在假设你写好一个程序,在程序开始执行前,必须将它的起始地址,即程序的一条指令所在的内存单元地址送入PC,因此程序计数器(PC)的内容即是从内存提取的第一条指令的地址。
    程序计数器(PC):为了保证程序(在操作系统中理解为进程)能够连续地执行下去,CPU必须具有某些手段来确定下一条指令的地址。而程序计数器正是起到这种作用,所以通常又称为指令计数器。
    在程序开始执行前,必须将它的起始地址,即程序的一条指令所在的内存单元地址送入PC,因此程序计数器(PC)的内容即是从内存提取的第一条指令的地址。在这里插入图片描述

    总结:先是PC存储第一条指令,即从内存提取的第一条指令。

    • 在程序中存放指令地址的寄存器叫( )

    A通用寄存器
    B 程序计数器
    C变址寄存器
    D指令寄存器
    答案为:D
    解析:程序计数器存放的是下一条指令所在单元的地址,指令寄存器存放正在执行的指令。(除了执行第一次指令以外,都是存放下一条指令所在单元的地址)

    程序一开始会根据PC存储的指令的内存地址(简称:指令地址),根据地址取出后放在指令寄存器中,图中指令寄存器是0001 110100 110110=加法指令的代码,因为实验在浏览器表现不太好,把两部分数字倒过来了,实际上应该是在这里插入图片描述在这里插入图片描述这样子的
    然后上下图比较后我们可以看到PC多加了一个1,这是为什么?
    答案是因为当执行指令时,CPU将自动修改PC的内容,即每执行一条指令PC增加一个量,这个量等于指令所含的字节数,以便使其保持的总是将要执行的下一条指令的地址。由于大多数指令都是按顺序来执行的,所以修改的过程通常只是简单的对PC加1。 当程序转移时,转移指令执行的最终结果就是要改变PC的值,此PC值就是转去的地址,以此实现转移。有些机器中也称PC为指令指针IP(Instruction Pointer)
    但在这里我要强调一句,这里PC加1不是单纯加1,它是根据先前的指针地址继续加上指令的字节数,因为这里的地址是按字节排序,即0x000A+1=0x000B…从而继续执行下一条指令。如果说一个指令占据两个字节,你可以这样想:执行完一条指令后,下一条指令的地址是多少???是刚刚被执行完的指令地址加上2,也正是因为这个可以继续执行指令。

    AR=0X000A=10=1010 因为0X是十六进制的标记,后面数字全当做十六进制处理,然后转化成二进制

    在这里插入图片描述这里是要把操作码放在CU以此来判断要干啥?(加减乘除之类的)判断后它就能知道后面的执行操作决定用什么工具。

    • 控制器(CU)的功能是______。

    A) 指挥计算机各部件自动、协调一致地工作
    B) 对数据进行算术运算或逻辑运算
    C) 控制对指令的读取和译码
    D) 控制数据的输入和输出
    答案:A
    解析:控制器的主要功能是指挥全机各个部件自动、协调的工作。
    在这里插入图片描述这一段是因为IR里面的值0001 110100 110110的其中110100是0X0034的值,也是我们输入的值的地址(这里我要说的是0X0034这个地址对应的是我输入的值的内存单元),同理,110110也是0X0036的值,对应着我输入的第二个值,然后存在数据缓冲寄存器(DR)中
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    经过累加器ALU的加法计算,得出结果并存储在第一个值存储的位置——数据缓冲寄存器(DR)

    • 在CPU中 数据寄存器DR是指?

    A.可存放指令的寄存器
    B.可存放程序状态字的寄存器
    C.本身具有技术逻辑于移位逻辑的寄存器
    D.可编程指定多种功能的寄存器
    答案:C
    解析:A是指令寄存器IR B是程序状态寄存器PSW D是通用寄存器
    在这里插入图片描述以上,就是我对一条指令执行的步骤总过程实验的书面描写心得。

    如果这段描述有帮到你,请记得点赞并关注哟!
    在这里插入图片描述

    展开全文
  • 计算机指令执行过程详解

    千次阅读 2020-12-31 00:40:55
    1. 计算机由控制器(分析和执行机器指令并控制各部件的协同工作)、运算器(根据控制信号对数据进行算术运算和逻辑运算)、存储器(内存存储中间结果,外存存储需要长期保存的信息)、输入设备(接收外界信息)和...

    一、计算机的基本组成

    冯·诺依曼计算机的特点(机器以运算器为中心)

    1. 计算机由控制器(分析和执行机器指令并控制各部件的协同工作)、运算器(根据控制信号对数据进行算术运算和逻辑运算)、存储器(内存存储中间结果,外存存储需要长期保存的信息)、输入设备(接收外界信息)和输出设备(向外界输送信息)五大部件组成
    2. 指令(程序)和数据以二进制不加区别地存储在存储器中
    3. 程序自动运行

    现代计算机由三大部分组成(已经转化为以存储器为中心)

    1. CPU(Central Processing Unit) 中央处理器,核心部件为ALU(Arithmetic Logic Unit,算术逻辑单元)和CU(Control Unit,控制单元)
    2. I/O设备(受CU控制)
    3. 主存储器(Main Memory,MM),分为RAM(随机存储器)和ROM(只读存储器)
    //CPU与MM合成主机,I/O设备可称为外部设备

    二、一条指令在CPU的执行过程

    // 专业术语
    1. Ad(Address) 形式地址
    2. DR(Data Register) 数据寄存器
    3. AR(Address Register) 地址寄存器(MAR)
    4. IR(Instruction Register) 指令寄存器
    5. BR(Buffer Register) 缓冲寄存器(MBR)
    5. ID(Instruction Decoder) 指令译码器
    6. PC(ProgramCounter) 程序计数器

    过程详述:

    几乎所有的冯·诺伊曼型计算机的CPU,其工作都可以分为5个阶段:

    取指令

    指令译码

    执行指令

    访存取数

    结果写回

    1.  

      1.取指令阶段
          取指令(Instruction Fetch,IF)阶段是将一条指令从主存中取到指令寄存器的过程。
          程序计数器PC中的数值,用来指示当前指令在主存中的位置。当一条指令被取出后,PC中的数值将根据指令字长度而自动递增:若为单字长指令,则(PC)+1àPC;若为双字长指令,则(PC)+2àPC,依此类推。
          //PC -> AR -> Memory
          //Memory -> IR
      2.指令译码阶段
          取出指令后,计算机立即进入指令译码(Instruction Decode,ID)阶段。
          在指令译码阶段,指令译码器按照预定的指令格式,对取回的指令进行拆分和解释,识别区分出不同的指令类别以及各种获取操作数的方法。
          在组合逻辑控制的计算机中,指令译码器对不同的指令操作码产生不同的控制电位,以形成不同的微操作序列;在微程序控制的计算机中,指令译码器用指令操作码来找到执行该指令的微程序的入口,并从此入口开始执行。
          //                        { 1.Ad
          //Memory -> IR -> ID ->   { 2.PC变化 
          //                        { 3.CU(Control Unit)
      3.访存取数阶段
          根据指令需要,有可能要访问主存,读取操作数,这样就进入了访存取数(Memory,MEM)阶段。
          此阶段的任务是:根据指令地址码,得到操作数在主存中的地址,并从主存中读取该操作数用于运算。
          //Ad -> AR -> AD -> Memory
      4.执行指令阶段
          在取指令和指令译码阶段之后,接着进入执行指令(Execute,EX)阶段。
          此阶段的任务是完成指令所规定的各种操作,具体实现指令的功能。为此,CPU的不同部分被连接起来,以执行所需的操作。
          例如,如果要求完成一个加法运算,算术逻辑单元ALU将被连接到一组输入和一组输出,输入端提供需要相加的数值,输出端将含有最后的运算结果。
          //Memory -> DR -> ALU 
      5.结果写回阶段
          作为最后一个阶段,结果写回(Writeback,WB)阶段把执行指令阶段的运行结果数据“写回”到某种存储形式:结果数据经常被写到CPU的内部寄存器中,以便被后续的指令快速地存取;在有些情况下,结果数据也可被写入相对较慢、但较廉价且容量较大的主存。许多指令还会改变程序状态字寄存器中标志位的状态,这些标志位标识着不同的操作结果,可被用来影响程序的动作。
          //DR -> Memory
      6.循环阶段
          在指令执行完毕、结果数据写回之后,若无意外事件(如结果溢出等)发生,计算机就接着从程序计数器PC中取得下一条指令地址,开始新一轮的循环,下一个指令周期将顺序取出下一条指令。
          //重复 1~5
          //遇hlt(holt on)停止

       

    展开全文
  • 指令执行过程

    万次阅读 多人点赞 2018-10-28 23:25:31
      CPU主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线构成,我们知道运算器是用来完成运算的,而指令执行就是在控制器中完成的。   而控制器一般又包括指令控制逻辑、时序控制逻辑、总线控制逻辑和中断控制逻辑。...

      CPU主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线构成,我们知道运算器是用来完成运算的,而指令的执行就是在控制器中完成的。
      而控制器一般又包括指令控制逻辑、时序控制逻辑、总线控制逻辑和中断控制逻辑。更准确的说指令的执行是由指令控制逻辑完成的,下面先看一下指令控制逻辑的组成。

    指令控制逻辑的组成

      1. 指令寄存器(IR):用来暂存指令,当CPU执行指令时,先把它从内存取到缓冲寄存器中,再送入IR。然后指令译码器从IR中将指令取出来,进而分析指令。
      2. 程序计数器(PC):记住它保存的总是将要执行的下一条指令的地址即可。
      程序的执行分两种情况:顺序执行和转移执行,如果程序是按顺序执行的,那么程序计数器只需要简单的加1就可以了;但是如果遇到转移指令,下一条指令的地址会根据当前指令的地址加上一个向前或向后的转移位移量得到或者根据转移指令给出的直接转移的地址得到。
      3. 地址寄存器(AR):保存当前CPU所访问的内存单元地址。由于内存和CPU在操作速度上的差异,所以需要用AR保存地址信息,知道内存的读写操作完成为止。
      4. 指令译码器(ID):用来分析指令。指令包括操作码和地址码两部分,指令译码器就是对操作码字段进行分析解释,识别该指令规定的操作,向操作控制器发出控制信号,完成所需功能。

    指令的执行过程

      指令的执行需要完成取指令、分析指令和执行指令的操作,过程分为:取指令、指令译码、按指令操作码执行、形成下一条指令地址等。
      (1)在程序执行之前,会将程序的起始地址送入程序计数器中,该地址在程序加载到内存时确定,所以程序计数器中首先存的是程序第一条指令的地址。将该地址送往地址总线,完成取指操作。
      (2)取来的指令暂存到指令寄存器中。
      (3)指令译码器从指令寄存器中得到指令,分析指令的操作码和地址码。然后 CPU 根据分析的操作码知道该条指令要进行的操作,根据地址码找到需要的数据,完成指令的执行。
      (4)程序计数器加1或根据转移指令得到下一条指令的地址,接下来再进行下一条指令的执行,直到整个程序执行完成。

    后语

      以上只是本人的一点儿粗鄙理解,如果各位发现有什么不对的地方,请原谅我这个小白并请您及时指出,定不胜感激。

    展开全文
  • 我是一条指令,我现在慌得一批 我是一条指令,在被CPU处理5次后,即将被销毁释放,我现在慌得一批。 毕竟,主存的空间是有限的,被执行完的我也失去了存在的价值。 我十分羡慕那些能够被持久化到内存中的指令,因为...
  • 单片机执行指令过程详解

    千次阅读 2020-03-04 21:54:22
    单片机执行指令过程详解 单片机执行程序的过程,实际上就是执行我们所编制程序的过程。即逐条指令的过程。计算机每执行一条指令可分为三个阶段进行。即取指令-----分析指令-----执行指令。 ...
  • 计算机底层执行一条指令过程

    千次阅读 2014-02-21 14:29:30
    计算机每执行一条指令可分为三个阶段进行。即取指令-----分析指令-----执行指令。 取指令的任务是:根据程序计数器PC中的值从程序存储器读出现行指令,送到指令寄存器。 分析指令阶段的任务是:将指令寄
  • 计算机指令执行过程详解

    千次阅读 2020-05-04 20:15:19
    比如说我现在想执行一条指令执行完这个指令,我会从存储器里面取一个数据送到我的运算器里面进行运算,那么这过程到底是在计算机里面是怎么执行的呢? 首先,它涉及到两个部分,就是一个是控制器,它在CPU里面,...
  • 计算机执行指令过程详解

    万次阅读 多人点赞 2020-02-20 11:32:22
    cpu执行指令过程详解 、计算机的基本组成 冯·诺依曼计算机的特点(机器以运算器为中心) 计算机由控制器(分析和执行机器指令并控制各部件的协同工作)、运算器(根据控制信号对数据进行算术运算和逻辑运算)...
  • 计算机如何执行一条机器指令

    千次阅读 2019-10-11 11:09:38
    执行指令过程分为指令阶段、分析取数阶段和执行阶段。 1.取指阶段: 图中概念解释: PC(程序计数器),MAR(存储地址寄存器),CU(控制单元),IR(指令寄存器) AB(地址总线) ,DB(数据总线), CB(控制总线)...
  • CPU内部组成结构及指令执行过程

    万次阅读 多人点赞 2015-05-15 09:53:16
    计算机的基本硬件系统由运算器、控制器、存储器和输入、输出设备五大部件组成。运算器和控制器等部件被集成在一起统称为中央处理单元... 一条指令功能的实现需要若干个操作信号来完成,CPU产生每条指令的操作信号并
  • 冯诺依曼体系 ...通常,指令是顺序执行的。在特殊情况下,根据运算结果或指定的条件来改变运算顺序。 6.以CPU为核心,以存储器为中心。 五大部件 存储体 存储体 -包含- 存储单元 -包含- 存储元件 (0/
  • 指令执行过程的描述举个例子(1)取指令:PC->MAR->M->MDR->IR(2)分析指令:OP(IR)->CU(3)执行指令:Ad(IR)->MAR->M->MDR->ACC 1.计算机工作过程分为三步骤 2.从源程...
  • 一条指令在cpu中的执行流程(理解CPU组成)

    万次阅读 多人点赞 2014-04-15 13:04:03
    几乎所有的冯·诺伊曼型计算机的CPU,其工作都可以分为5个阶段:取指令指令译码、执行指令、访存取数、结果写回。
  • 、 基本知识 提到计算机不得不说冯诺依曼,今天的计算机也叫做冯诺依曼计算机,那它由什么部分构成: 控制器 存储器 运算器 输入设备 输出设备 早期的CPU = 控制器 + 运算器 现代的CPU =控制器 + 运算器 + 存储器...
  • 一条指令在cpu中的执行流程

    万次阅读 2014-05-22 15:57:25
    一条指令在cpu中的执行流程(理解CPU组成) CPU: 1.寄存器; 2.控制器CU(Control Unit):  指令寄存器IR(InstructionRegister)、程序计数器PC(ProgramCounter)和操作控制器OC(OperationController); 3....
  • 指令周期是指:CPU从主存中取出并执行一条指令所需要的全部时间,一个指令周期包括取指周期和执行周期 指令周期常用若干机器周期(又叫CPU周期)来表示,一个机器周期又包含若干时钟周期(也称为节拍或T周期,T是CPU...
  • 计算机中,执行一条指令所需要的时间称为指令周期,完成一项基本操作所需要的时间称为机器周期,时钟脉冲的重复周期称为重复周期。因此,() A. 时钟周期大于机器周期 B. 时钟周期等于机器周期 C. 机器周期大于指令...
  • 第四节 计算机执行指令过程

    千次阅读 2018-10-09 19:34:58
    具体过程描述:一共是7个步骤 A:控制器会将PC中的指令通过内部总线传输到MAR中; B:然后MAR会将控制指令传输到地址总线上,与此同时控制电路会在控制总线上发出相应的控制信号,代表此次访问存储器的是操作是读取...
  • 计算k段流水线执行n条指令执行时间

    千次阅读 多人点赞 2019-05-12 13:54:45
    计算k段流水线执行n条指令的执行...如果流水线中的各段执行时间不等,且最长段的执行时间为tmaxt_{max}tmax​,那么执行n条指令的时间就是执行一条指令的时间T,加上其余n-1条指令各执行最长段的时间(n-1) tmax...
  • 计算机组成原理

    万次阅读 多人点赞 2019-06-02 14:13:55
    1.第台电子计算机何时何地诞生?英文全称? 1946年2月14日 美国宾夕法尼亚大学 ENIAC:电子数字积分计算机 Electronic(电子的) Numerical(数字的) Integrator(综合者) And Calculator(计算器) 2.冯·...
  • Java面试题大全(2020版)

    万次阅读 多人点赞 2019-11-26 11:59:06
    发现网上很多Java面试题都没有答案,所以花了...、Java 基础 1. JDK 和 JRE 有什么区别? JDK:Java Development Kit 的简称,java 开发工具包,提供了 java 的开发环境和运行环境。 JRE:Java Runtime Environ...
  • 指令执行流程 冯诺依曼架构CPU指令执行的五个阶段: 阶段 涉及的功能部件 IF 指令寄存器IR、程序计数器PC ID 指令译码器ID EXE CPU内各个单元:ALU、Cache、Registers .etc MEM WB 状态寄存器...
  • 指令和程序有何区别?简介指令的执行过程? 指令:指令是指计算机执行某种操作的命令,它由一串二进制数码组成。计算机执行了一指令序列,便完成...4.完成上述操作后,指令计数器加1,为执行一条指令做准备。 ...
  • C语言程序设计第五版 谭浩强 第五版课后答案

    万次阅读 多人点赞 2019-06-16 00:27:29
    程序:就是一组能识别和执行的指令,每一条指令使计算机执行特定的操作 程序设计:是指从确定任务到得到结果、写出文档的全过程 2.为什么需要计算机语言?高级语言有哪些特点? 为什么需要计算机语言:计算机语言解决...

空空如也

空空如也

1 2 3 4 5 ... 20
收藏数 150,646
精华内容 60,258
关键字:

一条指令的执行过程可分为