一、cpu的基本功能和結構
1. 基本組成:pc,IR,mar,mdr,psw,通用寄存器。
2. 功能:指令控制,時間控制,操作控制,數據加工,中斷處理。
二、指令執行過程:
1. 取指微操作:
① PC--->MAR;
② l--->R;
③ M(MAR)--->MDR;
④ MDR--->IR;
⑤ OP(IR)--->CU;
⑥ (PC)+1--->PC;
2. 間指微操作
① Ad(IR)--->MAR;
② L--->R;
③ M(MAR)--->MDR;
3. 執行
4. 中斷微操作:假設采用硬件向量中斷服務程序入口地址,并用堆棧保護程序斷點(假設進棧操作是先修改指針,后存放數據)
① (SP)-1--->MAR;
② L--->W
③ PC--->MDR
④ MDR--->M(MAR);
⑤ 向量地址---->PC
⑥ 由硬件中斷向量允許觸發器EINT為0;(關中斷)
三、數據通路的功能和基本結構
1. CPU內部總線方式
2. 專用通路方式
四、控制器的功能以及工作原理
1. 時序控制方式:同步控制方式(采用完全統一的機器節拍,采用不同節拍的機器周期,中央控制和局部控制方式)、異步控制方式和聯合控制方式。
2. 控制器:硬布線控制器和微操作指令控制器。
3. 微指令的編碼方式:直接編碼,字段直接編碼,字段混合編碼。
五、指令流水線
1. 指令流水線的基本概念:改變各條指令按照順序執行的規則,使機器在執行上一條指令的同時,取出下一條指令。
2. 影響流水線的因素:結構相關,數據相關,程序相關。
3. 超標量和動態流水線技術:超標量,超流水,超長指令字,動態流水線。