软考 计算机系统(控制器)

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1. 控制器

控制器用于控制整个CPU的工作,决定计算机运行过程的自动化。

不仅要保证程序的正确运行,而且要能够处理异常事件

1. 指令寄存器(IR):寄存指令

当CPU执行一条指令时,先把指令从内存储器取到运算器的缓冲寄存器(DR)中,再送入指令寄存器(IR)暂存。指令译码器(ID)根据指令寄存器(IR)的内容产生各种微操作指令,控制其他组成部件各种。

2. 程序计数器/指令计数器(PC)(重点)

程序计数器(PC)功能

  1. 寄存信息
  2. 计数

程序执行前,将程序的起始地址送入程序计数器(PC),该地址在程序加载到内存时确定,因此程序计数器(PC)的内容是程序的第一条指令的地址

执行指令时,CPU自动修改程序计数器(PC)的内容,使其保持为将要执行的下一条指令的地址

程序的执行分两种情况:

  1. 顺序执行 由于大部分指令是顺序执行的,所以一般是 程序计数器 PC+1
  2. 转移指令 后继指令的地址根据当前指令加上上一个向前或向后转移的偏移量得到,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)(不那么常考)

地址寄存器(AR)保存当前CPU所访问的内存单元的地址。由于内存和CPU存在操作速度差异,地址寄存器(AR)负责保持地址信息,直到内存的读/写操作完成。

4. 指令译码器(ID)(不那么常考)

指令包含操作码和地址码,为了执行指令,必须对操作码进行分析,以便识别操作。

指令译码器(ID)对操作码进行分析解释,识别指令规定的操作,向操作控制器发出具体的指令,控制各部件各种。

个人理解如下图所示:

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