计算机组成原理-指令执行

计算机组成

• CPU(控制器，运算器（逻辑运算单元ALU）)

• ACC累加寄存器

• MQ乘商寄存器

• X操作数寄存器

• 程序计数器 PC

• 指令寄存器 IR

• 控制单元 CU

• 与主要主存MAR之间有一条直接通路

• 用来存放当前指令，IR中内容来自主存的MDR

• IR中的操作码OP(IR)送至CU，用来分析当前指令

• IR中的地址码Ad(IP)送至MDR，用户获取数据

• 用来分析当前指令所需完成的操作

• 控制器

• 运算器 ALU

• 存储器

• 一般泛指主存（内存设备）

• IO设备

• 鼠标

• 键盘

• 显示器

模拟计算机计算 a+b

取指过程
1, CU控制器将PC中的指令（a+b）地址送到主存MAR中 PC-->MAR
2, 并命令存储器完成读操作，将MAR地址中的数据读取到MDR中
3, 然后把MDR中的数据送至控制器IR中。MDR--> IR

分析过程 
1, CU 内部完成分析操作

执行过程
1, CU分析指令(a+b)得出需取a数据，将a地址发送到存储器MAR中，然后存储器把a的数据读取到MDR，并将数据读取到ACC累加器中
2, CU在将b的数据读取到累加寄存器ACC，ALU完成a和b相加
3, 最后CU将a+b结果发送到MDR中，完成数据输出打印过程

接下来PC完成一次（PC）+ 1，如果还有其他指令，则CU根据PC中的指令地址完成取指,分析，执行...

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上面提到的MDR，MAR属于存储器内部的两个寄存器，

• MDR存储器数据寄存器，用于暂时存放CPU发送给存储器/存储器发送给CPU的数据

• MAR存储器地址寄存器，用于存放接下来要访问的数据的地址