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计算机知识指令执行过程思维导图

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简单介绍计算机网络知识指令执行过程的内容

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思维导图大纲

指令执行过程思维导图模板大纲

各种周期

机器周期通常以存取周期为基准,存储字长等于指令字长时取指周期也可视为机器周期

CPU周期是机器周期

指令周期

间指周期

Ad(IR)-->MAR; M(MAR)-->MDR(不需要经过PC)

执行周期

数据在ALU运算的表示:(X)+(Y)-->Z; (Z)-->某个寄存器

中断周期

保存断点,中断向量-->PC

取指周期

(PC)-->MAR; M(MAR)-->MDR; (MDR)-->IR; (PC)+1-->PC

分类

多指令CPU

可以选用不同个数的时钟周期来完成不同指令的执行过程

每条指令分成多个阶段

需要添加临时寄存器存放指令执行的中间结果

同一个部件可以再不同的阶段被重复使用

流水线方案

单指令CPU

所有指令采用相同的时钟周期完成,以花费时间最长的指令的时间为准

指令串型执行,不需添加临时寄存器存放中间结果

同一个功能部件不能被重复使用

数据通路结构

CPU内三多总线

专用数据通路

CPU内单总线

所有寄存器输入端、输出端都接到一条公共通路上

一个时钟周期只能执行一个操作,一个时钟周期内控制信号不会发生改变(2016)

ALU一端与总线直接连接,另一端必须通过暂存器与总线连接

大题

注意存储器控制信号(MemR、MemW)、算术逻辑单元控制信号(ALUop、add)

操作码+源操作数+目的操作数,目的操作数用来存放运算结果

ADD (R1),R2:R1寄存器间接寻址,R2寄存器直接寻址

书写指令功能时,一般为B<--(A),即A的内容存放到B中

自增型寄存器间接寻址,意思是寻址完了后,把寄存器中的数值+1

加法器和ALU不是一个东西,2015年考察了MUX(多路选择器)和ALU输出端的三态门

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