第一章 計算機網路概論

2021-09-24 14:19:13 字數 1411 閱讀 6073

**處理單元(cpu)是計算機系統的核心部件,它負責獲取程式指令、對指令進行解碼並加以執行。

cpu主要由運算器、控制器、暫存器和內部匯流排等部件組成。

運算器運算器由算術邏輯單元、累加暫存器、資料快取暫存器和狀態條件暫存器等組成,它是資料加工處理部件,用於完成計算機的各種算術和邏輯運算。相對控制器而言,運算器接受控制器的命令而進行動作,即運算器所進行的全部操作都是由控制器發出的控制訊號來指揮的,所以它是執行部件。運算器有如下兩個主要功能。

執行所有的算術運算,例如加、減、乘、除等基本運算及附加運算。

執行所有的邏輯運算並進行邏輯測試,例如與、或、非、零值測試或兩個值的比較等。

算術邏輯單元(alu)。alu是運算器的重要組成部分,負責處理資料,實現對資料的算術運算和邏輯運算。

累加暫存器(ac)。ac通常簡稱為累加器,它是乙個通用暫存器,其功能是當運算器的算術邏輯單元執行算術或邏輯運算時,為alu提供乙個工作區。例如,在執行乙個減法運算前,先將被減數去除暫存在ac中,再從記憶體中取出減數,然後同ac的內容相減,將所得的結果送回ac中。運算的結果是放在累加器中的,運算器中至少要有乙個累加暫存器。

資料緩衝暫存器(dr)。在對記憶體儲器進行讀/寫操作室,用dr暫時存放由記憶體儲器讀/寫的一條指令或乙個資料字,將不同時間段內讀/寫的資料隔離開來。dr的主要作用為:作為cpu和記憶體、外部裝置之間資料傳送的中轉站;作為cpu和記憶體、外部裝置在操作速度上的緩衝;在單累加器結構的運算器中,資料緩衝暫存器還可以兼作為運算元暫存器。

狀態條件暫存器(psw)。psw儲存有算術指令和邏輯指令或測試的結果建立的各種條件碼內容,主要分為狀態標誌和控制標誌,例如運算結果進製標誌(c)、運算結果溢位標誌(v)、運算結果為0標誌(z)、運算結果為負標誌(n)、中斷標誌(i)、方向標誌(d)和單步標誌等。這些標誌通常分別由1位觸發器儲存,儲存了當前指令執行完成之後的狀態。通常,乙個算術操作產生乙個運算結果,而乙個邏輯操作產生乙個判決。

控制器運算器只能完成運算,而控制器用於控制整個cpu的工作,它決定了計算機執行過程的自動化。它不僅要保證程式的正確執行,而且要能夠處理異常事件。控制器一般包括指令控制邏輯、時序控制邏輯、匯流排控制邏輯和中斷控制邏輯等幾個部分。

指令控制邏輯要完成取指令、分析指令、和執行指令的操作,其過程分為取指令、指令解碼、按指令操作碼執行、形成下一條指令等步驟。

時序控制邏輯要為每條指令按時間順序提**有的控制訊號。

匯流排邏輯是為多個功能部件服務的資訊通路的控制電路。

中斷控制邏輯用於控制各種中斷請求,並根據優先順序的高低對中斷請求進行排隊,逐個交給cpu處理。

暫存器組

暫存器組可以分為專用暫存器和通用暫存器。運算器和控制器中的暫存器是專用暫存器,其作用是固定的。通用暫存器用途廣泛並可由程式設計師規定其用途,其數目因處理器不同有所差異。

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