实验四条指令的执行过程

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计算机组成原理实验实验报告

计算机组成原理实验报告学院信息与管理科学学院专业班级计算机科学与技术2010级2班学生姓名毛世均 1010101046 指导教师郭玉峰撰写日期：二○一二年六月四日SA4=1 SA3=I7·P1 SA2=I6·P1 SA1=I5·P1+I3·P2+CA2·P4 SA0=I4·P1+I2·P2+CA1·P41.根据上边的逻辑表达式，分析58页图6-2的P1测试和P4测试两条指令的微地址转移方向。

P1测试:进行P1测试时，P1为0，其他的都为1,因此SA4=1， SA3=I7，SA2=I6，SA1=I5，SA0=I4微地址011001，下址字段为001000下址字段001000译码后，高两位不变，仍然为00，低四位受到机器指令的高四位I7-I4的影响。

机器指令的高四位为0000时，下一条微指令地址为001000，转到IN 操作。

机器指令高四位0010时，下一条微指令地址为001010，转到MOV 操作。

机器指令高四位为0001时，下一条微指令地址为001001，转到ADD 操作。

机器指令高四位为0011时，下一条微指令地址为001011，转到OUT 操作。

机器指令高四位为0100时，下一条微指令地址001100，转到JMP 操作P4测试:进行P4测试时，P4为0，其他的都为1.因此SA4=SA3=SA2=1，SA1=CA2，SA0=CA1微地址000000，下址字段为010000. 010000被译码之后，高四位不变，0100低两位由CA2和CA1控制。

CA2和CA1的值是由单片机的键盘填入控制的。

当实验选择CtL2=1时，CA2和CA1被填入0和1，这时低两位被译码电路翻译成01，所以下一条微地址就是010001，然后进入写机器指令的状态。

当实验选择CtL2=2时，CA2和CA1被填入1和0，这时低两位被译码电路翻译成10，所以下一条微地址就是010010，然后进入读机器指令的状态。

机器指令执行

实验四微程序控制器设计实验一、实验目的(1)掌握时序产生器的组成原理。

(2)掌握微程序控制器的组成原理。

(3)加深理解微指令与机器指令的关系。

二、实验电路1.时序发生器TEC-4计算机组成原理实验系统的时序电路如图6所示。

图6 时序信号发生器图电路采用2片GAL22V10(U6，U7)，可产生两级等间隔时序信号T1－T4和W1－W4，其中一个W 由一轮T1－T4循环组成，它相当于一个微指令周期或硬联线控制器的一拍，而一轮W1－W4循环可供硬联线控制器执行一条机器指令。

本实验不涉及硬联线控制器。

微程序控制器只使用时序信号T1－T4，产生T信号的功能集成在GAL22VlO芯片TIMER1(U6)中，另外它还产生节拍信号W1、W2、W3、W4的控制时钟CLK1。

TIMER1的输入信号中，MF接实验台上晶体振荡器的输出，频率为1MHz。

T1至T4的脉冲宽度为100ns。

CLR(注意，实际上是控制台上的CLR#信号，因为ABEL语言的书写关系改为CLR，仍为低有效信号)为复位信号，低有效。

实验仪处于任何状态下令CLR# = 0，都会使时序发生器和微程序控制器复位(回到初始状态)，CLR# = l时，则可以正常运行。

复位后时序发生器停在T4、W4状态，微程序地址为000000B。

建议每次实验仪加电后，先用CLR#复位一次。

控制台上有一个CLR#按钮，按一次，产生一个CLR#负脉冲，实验台印制板上已连好控制台CLR#到时序电路CLR的连线。

TJ(停机)是控制器的输出信号之一。

连续运行时，如果控制信号TJ = l，会使机器停机，停止发送时序脉冲T1－T4、W1－W4，时序停在T4。

在实验台上为了将时序信号发生器的输入信号TJ和控制存储器产生的TJ信号区分开来，以便于连线操作，在实验台上时序信号发生器的输入信号TJ命名为TJI，而控制存储器产生的信号TJ仍命名为TJ。

QD(启动)是来自启动按钮QD的脉冲信号，在TIMER1中，对QD用MF进行了同步，产生QD1和QD2。

实验四条指令的执行过程

0000000000001100 0036
步骤2取指令
CPU使用哪根总线将PC中的内存地址送至RAM
AB
RAM将CPU传来的指令地址存储在哪里
地址储存器
RMA中存放的是什么具体的二进制编码是什么
指令编码00011101 00110110
RMA中二进制编码对应的内存地址是什么该内存地址中存放了什么数据该数据放在哪个寄存器中
AB地址储存器
RAM把第一个操作数存放在哪个寄存器上，通过哪组总线传送给CPU
数据寄存器DB
CPU把取到的第一个操作数存放在哪里
GR
步骤5加法计算
CPU把两个加数放入哪里进行加法运算
ALU计算器
当两个加数相加结束后，CPU把相加结果存放在哪里
加数一所在的通用寄存器中
实验四
学号：1姓名：田雄辉班级：07011606实验时间：
实验报告表4-1 一条指令执行过程记录表
步骤1用户指定两个加数
加数1，加数2
3000 12
PC中存储的指令地址
00000000 00001011
RAM中对应指令地址中的指令编码
00011101 00110110
RAM中加数一的编码与内存地址
RAM中加数二的编码与内存地址
000A指令编码指令寄存器
PC被访问后其中的内容发生了什么变化为什么
PC中的指令地址自动加一因为这一指令执行完要执行下一次指令
RAM将MDR中的数据通过哪条总线传送ห้องสมุดไป่ตู้力CPU
DB
CPU将RAM传来的指令存放在哪里
指令寄存器IR
IR中存放的指令二进制编码是什么
0001 110100 110110
步骤3指令译码

实验四一条指令的执行过程

000A指令编码指令寄存器
PC被访问后其中的内容发生了什么变化为什么
PC中的指令地址自动加一因为这一指令执行完要执行下一次指令
RRAM传来的指令存放在哪里？
指令寄存器IR
IR中存放的指令二进制编码是什么？
0001 110100 110110
步骤3指令译码
0000 0034
RAM中加数二的编码与内存地址
0000000000001100 0036
步骤2取指令
CPU使用哪根总线将PC中的内存地址送至RAM
AB
RAM将CPU传来的指令地址存储在哪里？
地址储存器
RMA中存放的是什么具体的二进制编码是什么
指令编码00011101 00110110
RMA中二进制编码对应的内存地址是什么该内存地址中存放了什么数据该数据放在哪个寄存器中
AB地址储存器
RAM把第一个操作数存放在哪个寄存器上，通过哪组总线传送给CPU
数据寄存器DB
CPU把取到的第一个操作数存放在哪里？
GR
步骤5加法计算
CPU把两个加数放入哪里进行加法运算？
ALU计算器
当两个加数相加结束后，CPU把相加结果存放在哪里？
加数一所在的通用寄存器中
实验四一条指令的执行过程
实验四
学号：16姓名：田雄辉班级：07011606实验时间：实验报告表4-1 一条指令执行过程记录表
步骤1用户指定两个加数
加数1，加数2
3000 12
PC中存储的指令地址
00000000 00001011
RAM中对应指令地址中的指令编码
00011101 00110110
RAM中加数一的编码与内存地址
IR中的操作码和两个操作数的内存地址分别是什么（

计算机组成原理实验指导书-CPTH

DJ-CPTH计算机组成原理实验系统实验指导阜阳师范学院计算机与信息学院2008年3月目录目录 (1)实验一认识实验装置 (2)实验二寄存器实验 (10)实验三运算器实验 (18)实验四数据输出和移位实验 (22)实验五存储器实验 (26)实验六uPC和PC 实验 (32)实验七微程序存储器uM实验 (37)实验八模型机综合实验一 (39)实验九模型机综合实验二 (46)实验十微程序设计实验 (55)实验十一扩展实验 (60)附录1：CPTH 集成开发环境使用 (63)附录2：指令/微指令表(insfile1.mic) (68)附录3：实验用芯片介绍 (79)实验一认识实验装置实验目的：了解实验仪的特点及组成；掌握实验仪键盘的使用。

实验器材：DJ-CPTH实验仪实验要求：1、认真填写预习报告，包括对实验仪器组成的理解、实验操作步骤等。

2、实验之后写出实验报告，包括实验过程中遇到的问题，解决方法，实验后的心得体会及对该次实验的建议与意见。

实验原理及步骤：一、DJ-CPTH特点1、采用总线结构总线结构的计算机具有结构清晰，扩展方便等优点。

DJ-CPTH实验系统使用三组总线即地址总线ABUS、数据总线DBUS、指令总线IBUS和控制信号，CPU、主存、外设和管理单片机等部件之间通过外部数据总线传输，CPU内部则通过内部数据总线传输信息。

各部件之间，通过三态缓冲器作接口连接，这样一方面增强总线驱动能力，另一方面在模型机停机时，三态门输出浮空，能保证不管模型机的CPU工作是否正常，管理单片机总能读/写主存或控存。

2、计算机功能模块化设计DJ-CPTH为实验者提供运算器模块ALU，众多寄存器模块（A，W，IA ，ST，MAR，R0…R3等），程序计数器模块PC，指令部件模块IR，主存模块EM，微程序控制模块〈控存〉uM，微地址计数器模块UPC，组合逻辑控制模块及I/O等控制模块。

各模块间的电源线、地线、地址总线和数据总线等已分别连通，模块内各芯片间数据通路也已连好，各模块的控制信号及必要的输出信号已被引出到主板插孔，供实验者按自己的设计进行连接。

计算机指令执行过程

计算机指令执行过程计算机是一种能够运行各种程序的智能设备，而指令则是计算机能够理解和执行的基本操作。

计算机指令执行过程是指计算机按照程序中的指令依次执行的过程。

本文将介绍计算机指令执行的基本原理和过程。

一、指令译码指令译码是指计算机将程序中的指令识别、解释并转化为电信号的过程。

计算机中的指令是由二进制代码表示的，而计算机本身只能理解和处理二进制信号。

因此，在执行指令之前，计算机需要将指令进行译码。

在指令译码的过程中，计算机将二进制指令翻译为计算机内部的控制信号。

这些控制信号包括计算机的各种寄存器、运算器和控制器等部件的控制参数。

通过指令译码，计算机能够理解并执行程序中的各种操作。

二、取指令取指令是指计算机从内存中读取指令的过程。

在指令执行的过程中，计算机需要按照程序的顺序逐条读取指令，并将其送往指令寄存器中，供后续步骤解析和执行。

取指令的过程通常包括两个步骤：地址计算和内存访问。

在地址计算阶段，计算机根据指令寄存器中的指令地址计算下一条指令的地址。

在内存访问阶段，计算机将计算得到的地址发送给内存控制器，并从内存中读取指令内容。

三、指令解析和执行指令解析和执行是指计算机根据指令的内容和类型进行相应的操作。

不同的指令有不同的功能和操作对象，计算机需要根据指令的要求对存储器、寄存器和运算器等部件进行相应的配置和控制。

在指令解析和执行的过程中，计算机会根据指令中的操作码和地址码等信息进行判断和计算。

计算机将根据指令的要求从存储器中读取操作数，并根据指令中的算术逻辑类型进行相应的计算和操作。

指令执行过程中，计算机会修改相应的寄存器和存储器内容，以及更新程序计数器的值。

四、存储器访问存储器访问是指计算机对存储器进行读写操作的过程。

在指令执行过程中，计算机需要将指令和数据存储在内存中，并在需要时对其进行读取和写入。

存储器访问通常分为读操作和写操作两种。

在读操作中，计算机从存储器中读取数据或指令，并将其存储到相应的寄存器或运算器中供后续操作使用。

指令的执行过程

DS
CU1
… … CUnΒιβλιοθήκη ISPE1… IS
PEn DS
MM1
…
MMn
I/O
……
MM主存贮模块，SM共享存储器
4．多指令流多数据流 MIMD
多机系统----多个处理器系统或多计算机系统每个处理机可以独立执行指令和处理数据一般并行计算机大 IS SM 多采用这种结构。 IS 共享存储器为：紧耦 PE1 CU1 MM1 合 … … 分布存储器为：松耦 … 合 IS PEn CUn MMn

(2) 取指令“ADD R1，M2”并执行
① 取指令“ADD R1，M2”并形成下一条指令的地址：操作过程同(1)中的①。 ② 执行指令“ADD R1， M2”： (i) 控制器发“IROUT”和“MARIN”信号，使IR中指令的地址段 (即M2)→MAR； (ii) 控制器发“M读”信号，使存储器M2的内容(数据)→MDR，通过DBUS； (iii) 控制器发“MDROUT”和“YIN”信号，使MDR→Y(即ALU的A 端)； (iv) 控制器发“R1OUT”，使R1→内部总线(即ALU的B端)； (v) 控制器发“add”信号，使A+B→Z； (vi) 控制器发“ZOUT”和“R1IN”信号，使Z→R1。

② 执行指令“LOAD R1，M1”： (i) 控制器发“IROUT”和“MARIN”信号，使IR中指令的地址段(即M1)→MAR； (ii) 控制器发“M读”信号，使存储器M1的内容(数据)→MDR，通过DBUS； (iii) 控制器发“MDROUT”和“R1IN”信号，使 MDR→R1。
第五条指令（只有一个字节）
第六条指令
指令及程序的执行过程
计算机执行程序的过程可归纳如下： (1) 控制器把PC中的指令地址送往存储器地址寄存器 MAR，并发出读命令“M读”。存储器按给定的地址读出指令，经由存储器数据寄存器MDR送往控制器，保存在指令寄存器IR中。

简述指令的执行过程

简述指令的执行过程指令的执行过程是计算机中一个非常重要的环节，它决定了计算机能否正确地完成任务。

在计算机中，指令是由计算机程序编写者编写的一系列指令的集合，用于告诉计算机执行何种操作。

指令的执行过程可以分为取指、译码、执行和访存四个步骤。

第一步是取指。

计算机通过程序计数器（PC）来确定下一条要执行的指令的地址。

在取指阶段，计算机从内存中读取指令，并将其存储在指令寄存器（IR）中。

同时，PC的值也会被更新，指向下一条要执行的指令的地址。

第二步是译码。

在译码阶段，计算机将指令从指令寄存器中取出，并根据指令的格式和操作码来确定指令的类型和具体操作。

译码的过程中，计算机会将指令的操作码与指令集中的操作码进行比较，以确定执行何种操作。

第三步是执行。

在执行阶段，计算机根据指令的类型和操作，执行相应的操作。

这些操作可以包括算术运算、逻辑运算、数据传输等。

执行阶段中，计算机会根据指令中的操作数和目标操作数的地址，进行数据的读取和写入。

第四步是访存。

在访存阶段，计算机会根据指令的操作类型，访问内存中的数据。

如果指令需要从内存中读取数据，计算机会将数据从内存中读取到寄存器中；如果指令需要将数据写入内存，计算机会将寄存器中的数据写入内存。

以上是指令的执行过程的基本流程，每个步骤都是有序进行的，确保了指令的正确执行。

值得注意的是，指令的执行过程是在计算机的控制下完成的，计算机会根据指令的要求和当前的状态，按照一定的顺序和算法进行操作。

指令的执行过程是计算机运行的基础，它直接影响到计算机的性能和执行能力。

在现代计算机中，为了提高指令的执行效率，采用了各种优化技术，例如流水线技术、超标量技术和乱序执行技术等。

这些技术的应用可以使得计算机能够同时执行多条指令，提高计算机的吞吐量和处理能力。

总结起来，指令的执行过程是计算机中一个非常重要的环节，它决定了计算机能否正确地完成任务。

指令的执行过程包括取指、译码、执行和访存四个步骤，每个步骤都有其特定的目的和操作。

指令实验报告

指令实验报告指令实验报告引言：计算机科学与技术领域中，指令是一种对计算机硬件发出的命令，用于执行特定的操作。

指令的设计和实现对于计算机的性能和功能至关重要。

本实验旨在通过对指令的实验研究，深入了解指令的结构、执行和优化方法，以提高计算机的性能和效率。

一、指令的结构与分类指令是计算机硬件执行的最小单位，由操作码和操作数组成。

操作码用于指示计算机执行的操作类型，操作数则提供执行操作所需的数据。

根据操作码的不同，指令可以分为算术指令、逻辑指令、数据传输指令等多种类型。

不同类型的指令在计算机中的实现方式和执行效率上也有所差异。

二、指令的执行过程指令的执行过程可以分为取指、译码、执行和写回等多个阶段。

取指阶段是指计算机从内存中读取指令的过程，译码阶段将操作码和操作数翻译为计算机可以理解的形式，执行阶段则是实际执行指令的过程，写回阶段将执行结果写回到内存或寄存器中。

这些阶段的协同工作保证了指令的正确执行。

三、指令的优化方法为了提高计算机的性能和效率，可以通过优化指令的设计和执行方法来实现。

一种常用的优化方法是指令流水线技术。

流水线将指令的执行过程拆分为多个子任务，并同时执行不同的指令，从而提高计算机的并行处理能力。

另外，还可以通过指令重排、循环展开等技术来优化指令的执行顺序，减少指令之间的依赖关系，提高计算机的运行速度。

四、指令的实验研究在指令的实验研究中，我们选取了一组常见的指令进行测试和分析。

通过编写相应的测试程序，并在不同的硬件平台上运行，我们得到了一系列的实验数据。

通过对这些数据的分析和比较，我们可以评估不同指令的性能和效率，并找出其中的优化空间。

同时，我们还对指令的执行过程进行了详细的观察和记录，以便更好地理解指令的实际执行情况。

五、实验结果与讨论根据实验数据的分析，我们发现在不同的硬件平台上，同一组指令的执行效率存在差异。

这是由于硬件平台的差异导致了指令执行的速度和资源分配的不同。

通过对这些差异的分析，我们可以得出一些结论，并提出相应的改进方案。

计算机执行指令的过程（虚拟实验）

实验二计算机执行指令的过程（虚拟实验）用WinDLX指令级模拟器进行实验，通过模拟，深入了解计算机中程序的执行过程。

实验目的1. 熟练掌握WinDLX模拟器的操作和使用，熟悉DLX指令集结构及其特点；2. 进一步深入理解各指令的功能以及它们对机器状态的改变。

这些指令包括：数据传送类指令，数据运算类指令，程序控制类指令。

实验平台WinDLX模拟器实验内容和步骤（做实验前请先认真阅读WinDLX教程）1.启动WinDLX模拟器；2.用WinDLX中的load指令加载下列三个程序之一（任选一个）：●求阶乘程序fact.s●求最大公倍数程序gcm.s●求素数程序prim.s注意：fact.s中调用了input.s中的输入子程序。

load程序时，要两个程序一起装入（都select后再点击load）。

gcm.s也是如此。

3.用步进的方式执行各条指令，观察通用寄存器内容及其他机器状态的变化，并逐步记录变化情况。

4.用DLX指令集编写一个简单的程序（后缀取为“.s”），然后重复上述步骤。

预备知识1. WinDLXWinDLX模拟器是一个图形化、交互式的DLX流水线模拟器，能够演示DLX流水线是如何工作的。

该模拟器可以装载DLX汇编语言程序（后缀为“.s”的文件），然后单步、设断点或是连续执行该程序。

CPU的寄存器、流水线、I/O和存储器都可以用图形表示出来，以形象生动的方式描述DLX流水线的工作过程。

模拟器还提供了对流水线操作的统计功能，便于对流水线进行性能分析。

有关WinDLX的详细介绍，见WinDLX教程。

2. 熟悉DLX指令集和DLX程序的编写。

计算机组成原理指令的执行过程

计算机组成原理指令的执行过程计算机组成原理是指计算机系统中各个组件的结构和运行原理。

其中，指令的执行过程是计算机组成原理中至关重要的部分。

本文将深入探讨计算机指令的执行过程，从指令获取、指令解码和指令执行三个方面进行分析。

1. 指令获取在计算机系统中，指令是由用户或程序员编写的、表示对计算机进行操作的命令。

指令获取是指从主存储器中读取指令并将其送到指令寄存器中的过程。

计算机通过程序计数器（PC）来存储下一条将要执行的指令的地址。

当计算机需要执行指令时，PC中存储的地址被送到地址总线上，并发送到主存储器。

主存储器根据地址将指令取出，并通过数据总线送到指令寄存器。

这样，指令就被获取到了计算机系统中。

2. 指令解码指令解码是指将获取到的指令转化为计算机能够理解和执行的控制信号的过程。

指令解码器是负责解析指令的硬件电路。

在指令解码阶段，指令寄存器中的指令被送到指令解码器。

指令解码器根据指令的操作码识别出指令的类型，并将其转化为计算机内部的操作信号和控制信号。

这些信号包括寄存器选择、地址计算、操作数选择、运算操作选择等。

指令解码的结果被送到控制器，来控制计算机的下一步操作。

3. 指令执行指令执行是指根据解码后的控制信号，计算机按照指令的要求执行相应的操作的过程。

指令执行的具体步骤取决于指令的类型和操作。

在指令执行阶段，计算机执行加载、存储、运算、分支等各种操作。

例如，如果指令是数据加载操作，计算机将根据指令中的地址信息从主存储器中读取数据，并将其存储到寄存器中；如果指令是算术运算操作，计算机将根据指令中的运算符和操作数进行相应的运算；如果指令是条件分支操作，计算机将根据指令中的条件判断结果来选择执行不同的分支。

指令的执行过程是计算机组成原理中一系列复杂而精密的运行，其关键在于指令的获取、解码和执行。

通过合理的设计和优化，可以提高计算机的执行效率和性能。

综上所述，本文对计算机组成原理中指令的执行过程进行了详细的说明。

四个动词写实验过程

四个动词写实验过程
1.准备：首先确保所有实验所需的材料和设备齐全。

将实验用品摆放
整齐，并确保实验区域干净整洁。

2.设置：根据实验的目的，设计一个合适的实验设置。

包括确定实验
组和对照组，设定实验的时间和测量指标。

3.实施：根据实验设置，进行实际的实验操作。

按照预定的步骤和方
法进行实验，确保操作的准确性和可重复性。

4.测量和记录：对实验中的关键变量进行准确的测量，并记录下所有
的实验数据。

确保测量过程的准确性和数据的可信度。

5.数据分析：对实验数据进行统计和分析。

根据实验设置和测量结果，进行数据的处理和解读，从而得出实验的结论。

6.结论：根据数据分析的结果，得出实验的结论。

总结实验的目的、
方法和结果，并给出相应的解释和建议。

7.清理：完成实验后，将实验区域恢复到原始状态。

清理实验用品和
设备，妥善处理实验废弃物，并保持实验区域的整洁和安全。

指令执行的步骤

指令执行的步骤嘿，咱今儿就来聊聊指令执行的那些事儿哈！你说这指令执行，就好比一场精彩的表演。

首先呢，得有个剧本，这就是指令啦！那它是咋一步步演起来的呢？第一步，就像是演员拿到剧本得先看懂一样，电脑得“读懂”这个指令呀。

它得知道这是让它干啥，不能稀里糊涂的呀。

然后呢，就开始准备啦！这就好比演员要准备好服装、道具啥的。

电脑也得把各种资源准备好，该调用的数据呀，该开启的通道呀，都得安排得妥妥当当。

接下来可就精彩啦！就像演员在舞台上开始表演一样，电脑按照指令开始行动啦！该计算的计算，该传输的传输，忙得不亦乐乎。

这中间可不能出岔子呀，要是有个小失误，那可就像表演出错一样尴尬啦！所以电脑得特别认真、特别仔细地执行每一个步骤。

你想想，要是指令执行得乱七八糟，那不乱套啦？就好比你让电脑给你打开个文档，结果它给你放起音乐来了，这像话吗？而且呀，不同的指令执行起来还有不同的花样呢！有的简单直接，一下就搞定了；有的可就复杂啦，得绕好几个弯儿。

咱再打个比方，指令执行就像盖房子。

得先规划好要盖成啥样，这就是指令；然后准备材料，那就是各种资源；接着就一砖一瓦地盖起来，这就是执行的过程呀。

在这个过程中，每一个环节都很重要呢！少了哪一步都不行。

就像盖房子少了块砖，那房子能结实吗？你说这指令执行神奇不神奇？它在我们看不到的地方默默工作，让我们的电脑、手机啥的能这么好用。

咱平时用电脑、玩手机的时候，可别觉得这一切都是理所当然的呀！背后都是指令执行在默默地付出呢。

所以呀，可得好好珍惜这些高科技玩意儿，别乱折腾它们。

让它们好好地为我们服务，给我们带来更多的方便和乐趣。

你看，这就是指令执行的步骤，是不是挺有意思的？虽然我们平常可能不太注意到它，但它真的很重要呢！就这么一步步地，让我们的生活变得丰富多彩啦！。

基本顺序指令实验报告

一、实验目的1. 理解基本顺序指令的概念和作用。

2. 掌握基本顺序指令的使用方法。

3. 通过实验，加深对基本顺序指令的理解和掌握。

二、实验原理基本顺序指令是指在程序设计中，按照一定的顺序执行的一系列指令。

它们是程序的基本组成部分，用于实现各种功能。

基本顺序指令主要包括赋值指令、数据输入输出指令、条件判断指令等。

三、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 编译器：Visual Studio 20193. 编程语言：C++四、实验步骤1. 创建一个新的C++项目，命名为“基本顺序指令实验”。

2. 在项目中添加一个新的源文件，命名为“main.cpp”。

3. 在“main.cpp”文件中编写以下代码：```cpp#include <iostream>int main() {int a = 10; // 赋值指令int b = 5; // 赋值指令int sum; // 赋值指令std::cout << "请输入两个整数：" << std::endl;std::cin >> a >> b; // 数据输入指令sum = a + b; // 赋值指令std::cout << "两个整数的和为：" << sum << std::endl; // 数据输出指令if (a > b) { // 条件判断指令std::cout << "a大于b" << std::endl;} else if (a < b) {std::cout << "a小于b" << std::endl;} else {std::cout << "a等于b" << std::endl;}return 0;}```4. 编译并运行程序，观察输出结果。

指令的执行过程

I/O
CU
IS
DS MU
PU

2.单指令流多数据流 SIMD 单指令流一多数据流 SIMD 超级计算机
单控制器、多处理单元和多对数据进行处理
IS 从主机加载程序
CU
IS
PU1
DS
MM1
PUn
DS MMn
PU：处理单元
MM：本地存储器（分布存储器）
3. 多指令流单数据流多指令流一单数据流 MISD MISD 多个处理器，对同一数据流进行处理
存储器 LOAD ADD JMP L R1, M1 R1, M2 L
控制信号
控制电路
IR
指令译码
STORE M3, R1
ABUS DBUS
PC MAR MDR R0 内部总
线
Rn-1 M1 M2 M3 a b c F 图 5.8 A ALU Z B Y
单总线CPU的计算机的基本结构(模型机)

下面，以前面给出的、由4条指令组成的程序段为例，结合图5.8中所示的计算机结构，简述指令及程序的执行过程。 LOAD R1, M1 ADD R1, M2 STORE M3, R1 JMP L 假设程序及数据已经装入了存储器，第一条指令的地址已经装入了PC寄存器。
(1) 取指令“LOAD R1, M1”并执行
00001100 00100010 00000000 00001011 00000101 00011011 00000110 00101011 00000111 00110000 00010001 ………….. …………..
M1 M2 M3 “LOAD R1, M1”的第一个字节 “LOAD R1, M1”的第二个字节 “ADD R1, M2”的第一个字节 “ADD R1, M2”的第二个字节 “STORE M3, R1”的第一个字节 “STORE M3, R1”的第二个字节 “JMP “JMP L”的第一个字节 L”的第二个字节

请阐述指令的执行步骤

请阐述指令的执行步骤
执行指令的步骤如下：
1. 接收指令：接收指令的人员应该明确指令的内容、执行时间和执行地点。

2. 确定任务：根据指令内容确定任务细节，例如任务目标、需要的资源、执行时间和安全风险等。

3. 制定计划：根据任务细节制定详细的执行计划，包括行动路线、行动时间、人员分配、装备准备等。

4. 签发作战命令：由指挥者根据计划制定作战命令并签发，即向执行人员传递任务目标、执行细节和应对策略等。

5. 实施行动：根据作战命令，执行人员按照计划实施行动，其中包括安排好交通、遵守任务纪律、及时汇报工作等操作。

6. 监督反馈：指挥者应跟踪任务执行情况，收集数据，及时反馈并调整可能存在的问题。

7. 终止任务：当任务执行完成或者不再需要时，执行人员应该按照计划有序地终止任务，及时做好总结和评估。

简述指令的执行过程

简述指令的执行过程指令的执行过程是指计算机按照特定的指令来完成任务的过程。

它通常包括指令的获取、解码、执行以及结果的存储等环节。

下面，我将详细介绍指令的执行过程。

指令的执行过程可以分为六个主要的步骤：取指、译码、执行、访存、写回和中断处理。

第一步是取指。

在这一步骤中，计算机从内存中获取要执行的指令。

计算机通过存储器中的程序计数器（Program Counter，PC）来确定下一条要执行的指令的地址。

然后，计算机从内存中读取对应地址的指令并存储在指令寄存器（Instruction Register，IR）中。

第二步是译码。

在这一步骤中，计算机对指令进行解码，确定指令的操作类型以及需要操作的数据。

这个过程通常通过指令译码器（Instruction Decoder）来完成。

指令译码器会根据指令的操作码（Opcode）来判断需要执行的操作，并从指令中提取操作数。

第三步是执行。

在这一步骤中，计算机执行指令中指定的操作。

根据具体的指令类型，执行过程可能涉及到算术运算、逻辑运算、数据传输等操作。

执行过程可能需要使用算术逻辑单元（Arithmetic Logic Unit，ALU）、控制单元（Control Unit）和寄存器等硬件资源。

第四步是访存。

在这一步骤中，计算机根据指令的要求，对内存进行读取或写入操作。

如果指令需要从内存中获取操作数，计算机将从内存中读取数据并存储到寄存器中。

如果指令需要将结果存储到内存中，计算机将把结果写入到内存的指定地址。

第五步是写回。

在这一步骤中，计算机将执行结果写回到寄存器。

如果指令的结果需要保存到寄存器中，计算机将把结果存储到指定的寄存器中。

最后一步是中断处理。

在这一步骤中，计算机可能会面临各种中断事件，如硬件故障、时钟中断等。

当发生中断事件时，计算机会保存当前的执行状态，并将控制权转移到相应的中断处理程序。

处理完中断后，计算机将恢复原来的执行状态，并继续执行被中断的指令。

总结起来，指令的执行过程包括取指、译码、执行、访存、写回以及中断处理。

微处理器指令的执行过程

微处理器指令的执行过程微处理器是现代计算机的核心部件之一，它能够执行各种指令，完成各种计算任务。

微处理器指令的执行过程可以分为取指、译码、执行和写回四个阶段。

一、取指阶段取指阶段是微处理器执行指令的第一步，它的主要任务是从内存中读取指令。

在取指阶段，微处理器会根据程序计数器（PC）中存储的地址，从内存中读取指令，并将指令存储到指令寄存器（IR）中。

指令寄存器是一个特殊的寄存器，它用于存储当前正在执行的指令。

二、译码阶段译码阶段是微处理器执行指令的第二步，它的主要任务是解析指令。

在译码阶段，微处理器会根据指令寄存器中存储的指令，确定指令的操作码和操作数。

操作码是指令中用于指示操作类型的部分，操作数是指令中用于指示操作对象的部分。

微处理器会根据操作码和操作数，确定指令需要执行的操作。

三、执行阶段执行阶段是微处理器执行指令的第三步，它的主要任务是执行指令。

在执行阶段，微处理器会根据指令中指示的操作类型和操作对象，执行相应的操作。

例如，如果指令是加法指令，微处理器会将操作数相加，并将结果存储到指定的寄存器中。

四、写回阶段写回阶段是微处理器执行指令的最后一步，它的主要任务是将执行结果写回到内存或寄存器中。

在写回阶段，微处理器会将执行结果存储到指定的寄存器或内存地址中。

如果指令需要读取内存中的数据，微处理器也会将数据读取到寄存器中。

综上所述，微处理器指令的执行过程可以分为取指、译码、执行和写回四个阶段。

在取指阶段，微处理器从内存中读取指令；在译码阶段，微处理器解析指令；在执行阶段，微处理器执行指令；在写回阶段，微处理器将执行结果写回到内存或寄存器中。

这四个阶段相互配合，共同完成微处理器指令的执行任务。

指令执行步骤示例

指令执行步骤示例指令执行是一个有序且具体的过程，它包含了多个步骤，以确保特定任务能够按照正确的顺序和方式完成。

以下是一个指令执行过程的示例，该示例涵盖了一些常见的指令执行步骤。

1.确定指令类型和目标：首先，需要明确指令的类型和目标，以便了解应该采取怎样的操作来完成任务。

不同类型的指令可能需要不同的步骤和方法。

2.搜集必要材料和信息：在执行指令之前，需要搜集所需的材料和信息。

这可能包括文件、数据、工具或其他可操作的资源。

确保这些材料和信息是准确的、完整的和及时的。

3.建立工作环境：在执行指令之前，需要将工作环境和条件准备好。

这可能包括创建临时文件夹、设置软件参数、调整设备设置或确保安全措施已实施。

4.根据指令制定计划：根据指令的具体要求和目标，制定详细的计划，以确保任务能够按照预期完成。

计划需要考虑到各种因素，如时间、资源、优先级和预期结果。

5.分解任务和分配责任：根据制定的计划，将任务分解成更小的子任务，并为每个子任务分配责任。

确保每个人都清楚自己的任务，并有足够的资源和支持来完成任务。

6.进行任务准备：在执行指令之前，需要准备好执行任务所需的各种要素。

这可能包括收集必要的工具和材料、设置工作区域、准备相关文件或软件等。

7.执行任务：开始执行任务的实际步骤。

根据计划和指令的要求，按照正确的顺序和方式执行各个步骤。

确保每个步骤都得到妥善执行，并顺利地过渡到下一个步骤。

8.监控和控制进度：在执行任务的过程中，需要密切监控任务的进展情况。

这可以通过记录任务的时间、资源和结果等信息来实现。

如果出现问题或延迟，需要及时采取措施进行纠正。

9.完成任务和输出结果：在任务执行完成后，需要检查任务的结果，并确保其达到了预期的要求和标准。

输出任务结果，例如报告、文件或其他形式的成果。

10.处理回馈和评估：在任务完成后，收集任何回馈和评估，以了解任务执行的效果和效率。

根据收集到的信息，进行必要的改进或调整，以提高日后的执行效果。