1、程序和指令的执行过程
指令的执行过程
1、取指令:
CPU根据程序计数器(PC)中的地址,从内存中取出一条指令,并将其送入指令寄存器(IR)。同时,程序计
数器自动加1,指向下一条待执行的指令地址。
2、分析指令:
CPU的指令译码器对指令寄存器中的指令进行分析,识别出指令的操作码和地址码。操作码指示了计算机要执行的操作类型,地址码则指定了操作数或操作数的地址。
3、执行指令:
根据指令译码的结果,CPU的控制单元发出相应的控制信号,调动各部件协同工作,完成指令所规定的操作。例如,进行算术运算、逻辑运算、数据传输等。
结果存储:执行完指令后,运算结果会被存储到指定的内存地址或寄存器中,供后续指令使用。
程序的执行过程
1、程序加载:
首先,将编写好的程序(包含多条指令)通过输入设备加载到计算机的内存中。
2、程序执行:
CPU从内存中的指定位置开始,按照上述指令的执行过程,逐条取出指令并执行。每条指令执行完毕后,程序计数器会自动更新,指向下一条指令的地址。
3、循环执行:
这个过程会不断重复,直到程序中的所有指令都执行完毕。如果遇到跳转指令,程序计数器会根据跳转地址更新,从而改变指令的执行顺序。
4、程序结束:
当程序执行到最后的停机指令或遇到错误而异常终止时,程序的执行过程结束。
综上所述,指令的执行是程序执行的基本单元,而程序的执行则是多条指令按照一定顺序逐条执行的过程。
2、指令执行过程中有哪些关键步骤
指令执行过程中的关键步骤包括:
1、取指令:CPU从内存中取出一条指令到指令寄存器中,同时程序计数器(PC)自动更新,指向下一条指令的地址。
2、指令译码:CPU的指令译码器对指令进行分析,识别出指令的操作码和地址码,确定指令的类型和操作数。
3、执行指令:根据译码结果,CPU的控制单元发出控制信号,调用算术逻辑单元(ALU)或其他功能部件执行指令要求的操作。
4、访存取数(在某些情况下):如果指令需要访问内存以获取或存储数据,CPU会执行访存操作,从内存中读取数据或向内存写入数据。
5、结果写回:执行指令后,将运算结果写回到CPU的寄存器或内存中,以便后续指令使用。