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计算机执行一条指令的步骤是取指令和执行指令……?

芯岁网络 2024-11-27 03:48 0 0条评论

一、计算机执行一条指令的步骤是取指令和执行指令……?

先对上图进行说明:

CO,J,CE为程序计数器的输出允许,输入允许,加1 允许控制线

AI,AO是寄存器A的输入允许,输出允许

那么其他的线相应控制着其他的寄存器。

开始

这里有三行汇编指令:

LDA 0x01 ; 把寄存器A设置为1

ADD 15 ; A+ 15

OUT : 把结果输出

这个指令对应的机器码是我们人为规定的,我们规定:LDA为0001,

那么汇编指令对应的机器码为:0001 0001

我们把这个机器码放在内存的地址0x00处

规定ADD对应的机器码为0010, 15对应1111,所以这条指令的机器码为:0010 1111

将这条指令存放在 内存地址0x01处

规定OUT这条指令的机器码为0011 那么这条执行对应的机器码为 0011 xxxx, 这里xxxx就是任意值的意思,我们把0011 xxxx放在内存地址的0x10处。

这样在内存地址0x00: 0001 0001

这样在内存地址0x01: 0010 11111

这样在内存地址0x02: 0011 xxxx

这3个字节就是我们上面的3行汇编代码对应的机器码

计算机上电后,

在第1个计算机时钟的上升沿:程序计数器为0,我们控制程序计数器将数值0输出到总线,并控制内存地址寄存器从总线获取到0

在第2个计算机时钟的上升沿:设定内存RAM为可输出,指令寄存器为可输入。由于内存地址寄存器中为0,所以内存此时输出地址0处的内容到指令寄存器IR中,IR中的内容就改变为:0001 0001. 同时控制程序计数器加1.

在第3个计算机时钟的上升沿:设置 IR的数据可输出,这样IR的后半部分0001代表的数字1就放到了总线上。 由于 IR的前半部分是0001,这个经过cpu控制器的解码,会设置寄存器A为可输入,这就将总线上的数据0读入到了寄存器A中。cpu控制器的作用就是将LDA对应的编码0001 转换成一串01,这串01,控制所有的寄存器,内存,但是这里我们只将IR可输出控制线 设置为1,设置A可输入控制线设置为1。其他的寄存器都设为不允许。

在第4个计算机时钟的上升沿:程序计数器为1,我们控制程序计数器将数值1输出到总线,并控制内存地址寄存器从总线获取到1

在第5个计算机时钟的上升沿:设定内存RAM为可输出,指令寄存器为可输入。由于内存地址寄存器中为1,所以内存此时输出地址1处的内容到指令寄存器IR中,IR中的内容就改变为:0010 1111. 同时控制程序计数器pc加1=2.

在第6个计算机时钟的上升沿:设置 IR的数据可输出,这样IR的后半部分1111代表的数字15就放到了总线上。 由于 IR的前半部分是0010,这个经过cpu控制器的解码,会设置寄存器B为可输入,这就将总线上的数据15读入到了寄存器B中。cpu控制器的作用就是将ADD对应的编码0010 转换成一串01,这串01,控制所有的寄存器,内存,但是这里我们只将IR可输出控制线 设置为1,设置B可输入控制线设置为1。其他的寄存器都设为不允许。 由于A和B都连在累加器ALU上,所以此时ALU已经完成了A+B=1+15=16的结果。

在第7个计算机时钟的上升沿:程序计数器为2,我们控制程序计数器将数值2输出到总线,并控制内存地址寄存器从总线获取到2

在第8个计算机时钟的上升沿:设定内存RAM为可输出,指令寄存器为可输入。由于内存地址寄存器中为1,所以内存此时输出地址1处的内容到指令寄存器IR中,IR中的内容就改变为:0011 xxxx 同时控制程序计数器pc加1=3.

在第9个计算机时钟的上升沿: 由于 IR的前半部分是0011,这个经过cpu控制器的解码,会设置寄存器ALU为可输输出,这就将16输出到了总线上。同时设置OUT寄存器为可输入,这就将16输入到了OUT中,就会把16显示出来。 cpu控制器的作用就是将OUT对应的编码0011 转换成一串01,这串01,控制所有的寄存器,内存,但是这里我们只将ALU可输出控制线 设置为1,设置OUT可输入控制线设置为1。其他的寄存器都设为不允许。 这样OUT和显示器直接相连,这就完成了数字16的显示。

以上就是三句代码在CPU里的执行过程了。

注意到 在第1/4/7个计算机时钟的上升沿,我们总是控制内存地址寄存器MAR从程序计数器PC获取数据

注意到 在第2/5/8个计算机时钟的上升沿,我们总是控制从内存从拿出地址对应的值到指令寄存器IR中。

第1,2两个时钟上升沿,完成了把指令LDA 0x01对应的机器码00010001读取到指令寄存器IR中。

第4,5两个时钟上升沿,完成了把指令ADD 15对应的机器码0010 1111读取到指令寄存器IR中。

第7,8两个时钟上升沿,完成了把指令OUT对应的机器码0011xxxx 读取到指令寄存器IR中。

也就是说,我们写的代码就是这样,一句一句的被读入指令寄存器的。

代码读入指令寄存器后,指令寄存器中高位4个值就会输入到cpu控制器中,cpu在控制器就会输出相应的控制动作,打开某些寄存器的输入口,输出口等。

这些动作都在第3,6,9个时钟周期实现。

由于每执行一句代码,总是需要先花费两个时钟的上升沿,将指令码和操作数读区到指令寄存器IR中,所以,我们有了微指令周期的概念。

比如我们这里一个微指令周期内,就包含3个时钟上升沿.

在一个微指令周期内,先用两个时钟上升沿,将具体的指令码读取到指令寄存器IR中,然后再用1个时钟上升沿,去根据指令机器码对应的控制逻辑,去改变寄存器或者累加器的输入输出控制线。从而完成代码所表示的功能。

也就是说,每句代码,在计算机中执行,都需要一个微指令周期来执行。

每个微指令周期都包含3个时钟上升沿。

每个微指令周期的前两个时钟上升沿用于将代码对应的指令码和操作数存放到指令寄存器里,在第3个时钟上升沿,才会去控制各种寄存器的控制线,完成代码所指示的功能。

当然,在当代码功能比较繁琐时,一个微指令周期可能需要不止3个上升沿。

那么问题来了,CPU控制器该如何设计?

另外,汇编指令在运行前,被编译成机器码,那么C语言在运行前,是如何被编译成机器码的?

还有,以上的每一个寄存器,累加器都可以买到一些小芯片快速的搭建出来,这也意味着,如果你想自己搭建一台计算机,按照这个思路是可行的。

实际上你搜索图片右上角的BenBlue就会看到一些教程。

二、jquery 定时执行

jQuery 定时执行 对于网页开发人员来说是一个非常有用的技术。在编写交互性强的网页应用程序时,经常需要在特定时间间隔内执行某些操作,比如更新页面内容、轮播图片、定时提醒等。jQuery 是一个广泛使用的 JavaScript 库,它提供了许多方便的方法来处理 DOM 操作和事件处理。本文将介绍如何使用 jQuery 的定时执行功能来实现各种网页应用程序中常见的定时任务。

1. 使用 setInterval 方法

在 jQuery 中,可以使用 setInterval 方法来周期性地执行某个函数或代码段。该方法接受两个参数,第一个参数是要执行的函数或代码,第二个参数是时间间隔(以毫秒为单位)。以下是一个简单的示例代码:

<script> $(document).ready(function() { setInterval(function() { // 在这里执行需要定时执行的操作 console.log('定时执行任务'); }, 3000); // 每隔 3 秒执行一次 }); </script>

2. 使用 setTimeout 方法

除了 setInterval 方法外,jQuery 中还有 setTimeout 方法可以实现定时执行功能。不同的是,setTimeout 方法只会执行一次指定的函数或代码段,并在指定的时间间隔后执行。以下是一个简单的示例代码:


<script>
$(document).ready(function() {
    setTimeout(function() {
        // 在这里执行需要定时执行的操作
        console.log('延迟执行任务');
    }, 5000); // 5 秒后执行一次
});
</script>

3. 设置定时器的清除

在编写定时执行任务时,有时候需要根据特定条件来清除定时器,以避免不必要的重复执行。jQuery 中提供了 clearIntervalclearTimeout 方法来清除相应的定时器。以下是一个示例代码:


<script>
$(document).ready(function() {
    var timer = setInterval(function() {
        // 定时执行的操作
        console.log('定时执行任务');
    }, 2000); // 每隔 2 秒执行一次

    // 在某个条件下清除定时器
    $('#stopButton').click(function() {
        clearInterval(timer);
        console.log('定时器已清除');
    });
});
</script>

通过以上介绍,希望读者能够准确地掌握 jQuery 中定时执行的方法和技巧,并能够在实际项目中灵活运用。定时执行是网页开发中常见的需求之一,合理利用定时器功能可以帮助开发人员提升用户体验和页面交互性。

三、jquery定时执行 停止

四、php 程序定时执行

PHP程序定时执行

在网站开发过程中,我们经常会遇到需要定时执行一些任务的情况。比如定时清理缓存、备份数据、发送邮件等。而在PHP开发中,实现程序定时执行是一个常见的需求。本文将向大家介绍在PHP中实现程序定时执行的几种方法。

方法一:使用cron定时任务

在Linux系统下,我们可以使用cron定时任务来实现PHP程序的定时执行。通过编辑crontab文件,设置定时任务的执行时间及要执行的PHP脚本,即可实现定时执行。

以下是一个示例:

0 3 * * * /usr/bin/php /path/to/your/script.php

上述示例表示每天凌晨3点执行 /path/to/your/script.php 这个PHP脚本。

方法二:使用PHP的sleep函数

另一种实现程序定时执行的方法是使用PHP的 sleep 函数。通过设置脚本执行间隔时间,可以让PHP脚本定时执行。

以下是一个简单的示例:

方法三:使用第三方工具

除了上述两种方法外,还可以使用第三方工具来实现PHP程序的定时执行。比较常用的工具有 crontabTask Scheduler 等。

这些工具能够提供更加灵活和功能强大的定时执行功能,可以满足更多复杂的需求。

方法四:使用PHP库

有些时候,我们可能需要更加灵活的定时执行方案,这时可以考虑使用一些PHP库来辅助实现。比如 PHP定时任务PHP-JobScheduler 等。

这些库提供了丰富的功能和API,可以让我们更加方便地管理和执行定时任务。

综上所述,通过cron定时任务、PHP的sleep函数、第三方工具以及PHP库,我们可以实现PHP程序的定时执行。根据不同的需求和场景,选择合适的方法来实现定时执行,可以帮助我们提高效率,简化开发流程。

五、gpu指令怎么执行

GPU指令执行详解

在计算机图形和计算领域,GPU(图形处理器)是一个非常重要的组件,它负责处理大量的计算任务,包括图像渲染、物理模拟、人工智能等。其中,GPU指令是执行这些任务的基础。那么,GPU指令是如何执行的呢?

指令类型

GPU指令可以分为两类:一种是固定的GPU指令,它们在图形处理过程中被广泛使用;另一种是用户自定义的GPU指令,这些指令主要用于进行特定的计算任务。固定GPU指令通常由硬件实现,可以直接在GPU上执行,而用户自定义的GPU指令则需要通过编译器或解释器转换为固定指令。

指令执行流程

执行GPU指令通常需要以下几个步骤:

  • 获取指令:GPU从内存中读取指令,这些指令通常以二进制形式存储。
  • 解码指令:GPU将读取的二进制指令解码为可执行指令,这通常由硬件完成。
  • 执行指令:解码后的指令被送到GPU的执行单元,由处理器执行。
  • 结果返回:GPU将计算结果返回给主处理器,或者存储在内存中供后续使用。

注意事项

虽然GPU指令的执行过程相对简单,但实际应用中仍需要注意一些问题:

  • 指令优化:为了提高执行效率,需要对GPU指令进行优化,包括指令排序、缓存优化等。
  • 并行计算:GPU擅长并行计算,但并非所有任务都适合使用GPU,需要根据具体任务特点进行选择。
  • 内存管理:GPU内存管理也是一个重要问题,需要处理好内存分配、缓存一致性等问题。
以上就是关于GPU指令执行的一些基本知识,希望对大家有所帮助。如有更多疑问,请咨询相关领域专家。

六、ton指令如何定时?

要让ton指令定时执行,可以使用操作系统提供的定时器功能,或者使用编程语言中的定时器库。在定时器回调函数中调用需要执行的ton指令即可。定时器的设置可以根据具体需求进行调整,例如设置定时器的周期、启动时间等。需要注意的是,在定时器回调函数中执行的操作应尽量简单,以免影响定时器的精度和稳定性。同时,还需要考虑多线程同步和互斥等问题,确保定时器的正确性和安全性。

七、plc定时不执行?

定时不执行意思就是软件中的定时插件存在bug了,需要进行适当修复,修复受损部位就好了。

八、数控指令不执行?

一、当你选择G99时,车床主轴必须转动起来才有效,F值用F0.05表示。G99G1Z5.0F0.05二、当你选择G98时,车床主轴可以不用转动,但F值就要用F500表示。G99G1Z5.0F500

九、什么是执行指令?

执行指令是控制计算机执行的命令,它由操作码和地址码组成。

通常一条指令包括两方面的内容:操作码和操作数(地址码),操作码决定要完成的操作,操作数指参加运算的数据及其所在的单元地址。

执行指令就是给计算机下达的一道命令。它告诉计算机要做什么操作、参与此项操作的数据来自何处、操作结果又将送往哪里,所以,一条指令必须包括操作码和地址码(操作数)。

操作码决定要完成的操作,操作数指参加运算的数据及其所在的单元地址。

执行指令的顺序执行,将完成程序的执行,因而有必要了解指令的执行过程。首先是取指令和分析指令。

按照程序规定的次序,从内存储器取出当前执行的指令,并送到控制器的指令寄存器中,对所取的指令进行分析,即根据指令中的操作码确定计算机应进行什么操作。

其次是执行指令根据指令分析结果,由控制器发出完成操作所需的一系列控制电位,以便指挥计算机有关部件完成这一操作,同时,还为取下一条指令作好准备。

十、add指令执行过程?

ADD指令,是一种计算机指令,含义为两数相加(不带进位)。OPRD1为任一通用寄存器或存储器操作数,可以是任意一个通用寄存器,而且还可以是任意一个存储器操作数。

指令形式: ADD EA

1. 取指

把PC的内容(指令地址)装入地址寄存器(AR),送上地址总线,由地址总线找到对应的主存,取出指令码,然后通过数据总线将指令码传给CPU的指令寄存器(IR)。

2. 分析

把IR中的指令交给译码器译码,识别出这是一条AC与主存数据相加的指令,将指令中的EA输出到地址总线,地址总线在加法指令的控制下从主存读出数据,然后将读出的数据通过数据总线送到CPU的暂存寄存器(TR)中。

3. 执行

将AC中的数据和TR中的数据传入运算中心(ALU)进行加法运算,再将计算之和通过数据总线传给AC,结束指令。