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寄存器存储器指令

发布时间: 2022-04-22 19:27:42

1. 指令寄存器的指令寄存器

指令寄存器(IR,Instruction Register)。存放当前从主存储器读出的正在执行的一条指令。当执行一条指令时,先把它从内存取到数据寄存器(DR,Data Register)中,然后再传送至IR。指令划分为操作码和地址码字段,由二进制数字组成。为了执行任何给定的指令,必须对操作码进行测试,以便识别所要求的操作。指令译码器就是做这项工作的。指令寄存器中操作码字段的输出就是指令译码器的输入。操作码一经译码后,即可向操作控制器发出具体操作的特定信号。

2. CPU存储器的指令寄存器

32位CPU把指令指针扩展到32位,并记作EIP,EIP的低16位与先前CPU中的IP作用相同。
指令指针EIP、IP(Instruction Pointer)是存放下次将要执行的指令在代码段的偏移量。用来提供指令在存储器中的地址。在具有预取指令功能的系统中,下次要执行的指令通常已被预取到指令队列中,除非发生转移情况。所以,在理解它们的功能时,不考虑存在指令队列的情况。
在实方式下,由于每个段的最大范围为64K,所以,EIP中的高16位肯定都为0,此时,相当于只用其低16位的IP来反映程序中指令的执行次序。

3. 程序存储器 指令寄存器 程序计数器 地址寄存器 有什么区别都是干什么的

先明白定义再说区别和原理:
1、程序存储器(program storage)
在计算机的主存储器中专门用来存放程序、子程序的一个区域。

2、指令寄存器(IR ):用来保存当前正在执行的一条指令。当执行一条指令时,先把它从内存取到数据寄存器(DR)中,然后再传送至IR。指令划分为操作码和地址码字段,由二进制数字组成。为了执行任何给定的指令,必须对操作码进行测试,以便识别所要求的操作。指令译码器就是做这项工作的。指令寄存器中操作码字段的输出就是指令译码器的输入。操作码一经译码后,即可向操作控制器发出具体操作的特定信号。

3、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。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)

4、地址寄存器:用来保存当前CPU所访问的内存单元的地址。由于在内存和CPU之间存在着操作速度上的差别,所以必须使用地址寄存器来保持地址信息,直到内存的读/写操作完成为止 。�
当CPU和内存进行信息交换,即CPU向内存存/取数据时,或者CPU从内存中读出指令时,都要使用地址寄存器和数据缓冲寄存器。同样,如果我们把外围设备的设备地址作为像内存的地址单元那样来看待,那么,当CPU和外围设备交换信息时,我们同样使用 地址寄存器和数据缓冲寄存器

基本上定义就是区别和应用。

4. 指令寄存器包括什么

一条指令由指令码和地址码两部分组成,指令码告诉计算机要做什么,地址码告诉计算机到什么地方找参加运算的操作的数。

任何一台计算机的指令系统一般都包含有几十条到上百条指令,下面按一般计算机的功能把指令划分以下几种类型.

(1)算术运算指令

计算机指令系统一般都设有二进制数加\减\比较和求补等最基本的指令,此外还设置了乘\除法运算指令\浮点运算指令以有十进制动算指令等.

(2)逻辑运算指令

一般计算机都具有与\或\非(求反)\异或(按位加)和测试等逻辑运算指令.

(3)数据传送指令.

这是一种常用的指令,用以实现寄存器与寄存器,寄存器与存储单元以及存储器单元与存储器单元之间的数据传送,对于存储器来说,数据传送包括对数据的读(相当于取数指令)和写(相当于存数指令)操作.

(4)移位操作指令

移位操作指令分为算术移位\逻辑移位和循环移位三种,可以实现对操作数左移或右移一位或若干位.

(5)堆栈及堆栈操作指令.

堆栈是由若干个连续存储单元组成的先进后出(FILO)存储区,第一个送入堆栈中的数据存放在栈底,最后送入堆栈中的数据存放在栈顶.栈底是固定不变的,而栈顶却是随着数据的入栈和出栈在不断变化.

(6)字符串处理指令.

字符串处理指令就是一种非数值处理指令,一般包括字符串传送,字符串转换(把一种编码的字符串转换成另一种编码的字符串),字符串比较,字符串查找(查找字符串中某一子串),字符串匹配,字符串的抽取(提取某一子串)和替换(把某一字符串用另一字符串替换)等.

(7)输入输出(I/O)指令.

计算机本身公是数据处理和管理机构,不能产生原始数把,也不能长期保存数据.所处理的一切原始数据均来自输入设备,所得的处理结果必须通过外总设备输出.

(8)其它指令.

特权指令----具有特殊权限的指令,在多服务用户\多任务的计算机系统中,特权指令是不可少的.

陷阱与陷阱指令---陷阱实际上是一种意外事故中断,中断的目的不是为请求CPU的正常处理,面是为了通知CPU所出现的故障,并根据故障情况,转入相就的故障处理程序.

转移指令---用来控制程序的执行方向,实现程序的分支.

子程序调用指令---在骗写程序过程中,常常需要编写一些经常使用的\能够独立完成的某一特定功能的程序段,在需要时能随时调用,而不必重复编写,以便节省存储空间和简化程序设计.

5. 简述存储器与寄存器的异同,并用指令说明

存储器在主板上,容量打,速度满;寄存器在CPU内部,是CPU运算时存取数据的地方,所有数据必须从存储器转入寄存器,CPU才能使用,寄存器容量小,但速度很快。

6. 计算机组成原理:存储器的地址寄存器(MAR)存放的是指令的地址,还是操作数的地址 如果说

操作数地址,处理器中专门有一个存放指令地址的寄存器,叫做PC(program counter:程序计数器)或者IP(instruction pointer:指令指针)

7. 在计算机中,指令主要存放在 中。 A)寄存器 B)存储器 C)键盘 D)CPU

实话给你说吧,是缓存
CPU缓存(Cache Memoney)位于CPU与内存之间的临时存储器,它的容量比内存小但交换速度快。在缓存中的数据是内存中的一小部分,但这一小部分是短时间内CPU即将访问的,当CPU调用大量数据时,就可避开内存直接从缓存中调用,从而加快读取速度。由此可见,在CPU中加入缓存是一种高效的解决方案,这样整个内存储器(缓存+内存)就变成了既有缓存的高速度,又有内存的大容量的存储系统了。缓存对CPU的性能影响很大,主要是因为CPU的数据交换顺序和CPU与缓存间的带宽引起的。

缓存的工作原理是当CPU要读取一个数据时,首先从缓存中查找,如果找到就立即读取并送给CPU处理;如果没有找到,就用相对慢的速度从内存中读取并送给CPU处理,同时把这个数据所在的数据块调入缓存中,可以使得以后对整块数据的读取都从缓存中进行,不必再调用内存。

正是这样的读取机制使CPU读取缓存的命中率非常高(大多数CPU可达90%左右),也就是说CPU下一次要读取的数据90%都在缓存中,只有大约10%需要从内存读取。这大大节省了CPU直接读取内存的时间,也使CPU读取数据时基本无需等待。总的来说,CPU读取数据的顺序是先缓存后内存。

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