软件设计师笔记之中央处理器CPU与指令
创始人
2024-03-20 16:50:47
0
中央处理器CPU 
  CPU由寄存器组、算术逻辑单元ALU和控制单元CU这3部分组成。


CPU的功能:  

    读取指令 

    解释指令   

    读取数据  

     处理数据   

    保存数据

      1. 寄存器组分为两大类:

  用户可见的寄存器:有通用寄存器、数据寄存器、地址寄存器、标志寄存器等;
状态寄存器:包括程序计数器PC、指令寄存器IR、存储器地址寄存器MAR、存储器缓冲寄存器MBR、程序状态字PSW。

       2.运算器ALU:负责对数据进行算术和逻辑运算。

       3.控制器CU:负责控制整个计算机系统的运行,读取指令寄存器、状态控制寄存器以及外部来的控制信号,发布外控制信号控制CPU与存储器、I/O设备进行数据交换;发布内控制信号控制寄存器间的数据交换;控制ALU完成指定的运算功能;管理其他的CPU内部操作。

控制器的实现有硬布线逻辑和微程序控制两种方案


中断控制机制:


计算机系统通常提供了中断机制,允许某一事件中止CPU正在执行的程序,转去对该事件进行处理,然后再返回原程序被中止处继续执行。其作用是提高CPU的处理效率,使CPU与I/O设备并行工作,还可以实现分时操作过程。


中断处理过程可分为:中断响应过程和中断服务过程。
中断的分类:按中断源位置可分为内部中断和外部中断;
按中断源的类型可分为硬件中断和软件中断;
按中断源的屏蔽特性可分为可屏蔽中断和不可屏蔽中断。
CPU处理中断有两种策略:中断排队和中断嵌套。

计算机的指令系统:
    机器指令的格式、分类及功能:


         CPU所完成的操作是由其执行的指令来决定的,这些指令被称为机器指令。
CPU所能执行的所有机器指令的集合称为该CPU的指令系统。
机器指令一般由操作码、源操作数、目的操作数和下一条指令的地址组成。


             操作码指明要执行的操作;
         源操作数是该操作的输入数据;
         目的操作数是该操作的输出数据;
         下一条指令地址通知CPU到该地址去取下一条将执行的指令。

        指令系统可分为数据传送类、算术运算类、逻辑类、数据变换类、输入/输出类、系统控制类、控制权转移类等类型。

指令的寻址方式

        常用的寻址方式有立即数寻址、直接寻址、间接寻址、寄存器寻址、基址寻址、变址寻址、相对寻址。

指令的执行过程:


      1.计算下一条要执行的指令的地址;
      2.从该地址读取指令;
      3.对指令译码以确定其所要实现的功能;
      4.计算操作数的地址;
      5.从该地址读取操作数;
      6.执行操作;
      7.保存结果。

【编辑推荐】

  1. 软件设计师笔记之计算机系统知识一
  2. 软件设计师笔记之计算机系统知识二

相关内容

热门资讯

施耐德电气数据中心整体解决方案... 近日,全球能效管理专家施耐德电气正式启动大型体验活动“能效中国行——2012卡车巡展”,作为该活动的...
20个非常棒的扁平设计免费资源 Apple设备的平面图标PSD免费平板UI 平板UI套件24平图标Freen平板UI套件PSD径向平...
德国电信门户网站可实时显示全球... 德国电信周三推出一个门户网站,直观地实时提供其安装在全球各地的传感器网络检测到的网络攻击状况。该网站...
《非诚勿扰》红人闫凤娇被曝厕所... 【51CTO.com 综合消息360安全专家提醒说,“闫凤娇”、“非诚勿扰”已经被黑客盯上成为了“木...
2012年第四季度互联网状况报... [[71653]]  北京时间4月25日消息,据国外媒体报道,全球知名的云平台公司Akamai Te...
VMware vFabric (2012年5月17日中国北京)——全球虚拟化和云基础架构厂商VMware公司(NYSE:VMW)今...
由浅入深学习CentOS入门 在系统的学习CentOS入门的知识中,我们掌握了一些基本的设置。今天我们来讲一下CentOS入门中的...
虚拟现实 人工智能和人体未来会... 探讨像虚拟现实和人工智能这样的技术将会跟人体发生怎样的融合。未来将会出现模糊虚拟现实和现实本身界限的...