执行指令的过程中,需要由( )产生每条指令的操作信号并将信号送往相应的部件进行处理,以完成指定的操作。

 A.CPU的控制器
 B.CPU的运算器
 C.DMA控制器
 D.Cache控制器
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1 个回答

亚里士德
擅长:互联网

所属课程知识点:计算机组成原理-CPU的功能和基本结构

在软设这本书的知识点:计算机网络概论-计算机系统基础知识

位于章节1.1.2,大概位于page2。也就是全书正文第二页就介绍了CPU相关知识。

其实这个知识点在书上说的很简单,我们也掌握基础即可。

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下面大部分是看计算机组成原理的一些总结。

另外还有两篇总结文章。以下的内容可能有脱节,建议直接看文章:

https://www.z21.org/article/5

https://www.z21.org/article/6

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背景知识:

知识点考试概率:百分之一百。

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计算机硬件分为:主机和外(部)设(备)。

主机包含:CPU和内存。(也有的地方把内存和主存的位置互换,或者直接划等号)

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CPU:包括控制器和运算器。(常考)

内存包括:高速缓存 Cache 和主存。

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主存:里面有RAM和ROM。基本输入输出系统BIOS处于ROM。

看图记住:

v2-b9fcc1ad06e08d96c4556438f2695d77_r.jpg?source=1940ef5c



解题:

本题考察指令的操作信号产生的位置。

CPU的控制器也就是控制单元,它有三大任务:取指令、分析指令(译码获取操作命令和确定操作地址)、执行指令(形成操作信号序列,然后控制

运算器、存储器、io完成操作)。

还有一个特殊任务:中断处理(处理掉电等)。另外,要执行指令(也就是题目中的并将xxx..),需要按照顺序发送,所以时序器和译码器肯定都是属于它的。

所以这个题选择CPU控制器。

参考:

https://www.youtube.com/watch?v=0-okBeWUwYY

http://www.360doc.com/content/19/0925/22/277688_863221718.shtml

关于选项B:运算器的功能:执行逻辑/算数的运算。你要计算,那么肯定要把计算的值存在一个地方,这个地方叫通用寄存器。

因为涉及到运算的时候,要存很多东西,所以叫通用。把两个值放在alu里面就可以进行计算,所以包含alu。

因为要解决寄存器同时传输到alu计算时造成拥堵的问题,所以可以用多路选择器mux(由控制信号来让mux判断传输哪儿两个寄存器的数据进行计算)。

mux可以使用三态门代替。三态门的特点是性能高,不容易实现。

寄存器和alu之间使用总线连接。一般说到 涉及到计算的总线也叫alu总线。总线连接控制、运算、存储单元,所以也叫CPU内部总线。

为了解决总线和alu之间的数据混乱问题,可以使用暂存寄存器。暂存寄存器也可以解决数据通用寄存器位置冲突的问题。

以上是选项B的中运算器内的内容。总线除外。

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继续分析选项A:CPU的控制器:

程序计数器PC:它是一个特殊的寄存器,因为用途特殊,所以特别命名。用来存指令所在主存中的地址,也就是存的是机器另外一个地方的地址,并不是存的CPU中内容。

它有一个特性,那就是会自动+1。找到一条指令,然后输出到总线中,总线再输出到指令寄存器中保存。

所以现在引出指令寄存器,它的作用是保存当前要执行的一条指令。存放的内容有两部分:操作码op和地址码ad。但是它传回总线的内容仅有地址码部分。要处理操做对象的时候,就把地址部分传回总线,然后由总线传到需要操作的对象。操作码将直接传给指令译码器。

所以现在引出指令译码器,它的作用是将操作码翻译成控制的内容,向控制器提供操作信号。指令译码器将操作码处理后,由微操作信号发生器承接一些初步处理的结果。微操作会综合时序系统、指令、状态信息(还可能有外部信号),产生控制整个计算机的所需的各种控制信号

所以现在引出微操作信号发生器,它的作用刚刚才说完。举例,十分重要的程序计数器、指令译码器的in/out指令(输入输出)大都是由它产生的。

所以现在控制器又可以细分两个部分:一个部分是指令译码器和结合各种因素的微操作信号发生器;另一个部分就是两个器:一个程序计数器和指令寄存器。

PC会通过总线,把地址传输到存储器地址寄存器MAR(单向)中,MAR通过外部/地址总线和主存进行交流,(外部的)主存返回提供指令和数据存放到存储器数据寄存器MDR,MDR也可以存放向主存写入的数据。MDR通过外部/数据总线和主存的数据交流。MAR和MDR设计逻辑上属于存储器,但实际上硬件和CPU中的寄存器结构相近,所以硬件是放在CPU中的。这俩是CPU和主存交流的中介

请看图(就是视频里的最后部分):...

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