cpu的各种寄存器及其功能

cpu的功能

指令控制

完成取指令，分析指令，执行指令的操作

操作控制

产生完成一条指令所需要的操作信号，从而控制这些部件按指令的要求正确执行

时间控制

严格控制各种操作信号出现的时间，持续时间以及出现的时间顺序

数据加工

对数据进行逻辑和算数运算

中断处理

对计算机运行过程中出现的异常情况和特殊请求进行处理

运算器和控制器的功能

运算器

对数据加工

1.算数逻辑单元：主要是进行算数逻辑运算

2.通用寄存器组：如AX，BX，CX，DX，SP 用于存放操作数和各种地址信息，sp是堆栈指针，用于指示栈顶地址

3.暂存寄存器：用于暂存从主存中读来的数据，它不能被存放在通用寄存器内，否则会破坏其原有结构

4.累加寄存器：用于存放alu的结果，实现加法运算

5.程序状态字寄存器：of,sf,cf,zf 【标志寄存器】

6.移位器：对运算结果进行移位运算

7.计数器：控制乘除运算的操作步数

专用数据通路可以在性能较高的部件之间实现

控制器

1.程序计数器：指出下一个指令在主存的存放地址

2.指令寄存器：用于保存当前正在执行的那条指令 【指令寄存器对用户是透明的】

3.指令译码器：仅对操作码字段进行译码，向控制器提供特定的操作信号

4.微操作信号发生器：根据ir的内容，psw的内容及时许信号，产生控制整个计算机系统所需的控制信号有组合逻辑性和存储逻辑性两种

5.时序系统：用于产生各种时序信号，都是由同意时钟分频得到的

6.存储器地址寄存器：用于存放所要访问的主存单元的地址

7.存储器数据寄存器：用于存放主存写入的信息或从主存中读出的信息

PC和IR都属于控制器中的寄存器

协调计算机各部件执行程序的指令序列

基本包括取指令，分析指令和执行指令

取指令：自动形成指令地址：自动发出下一条取指令的命令

分析指令：操作码译码，产生操作数的有效地址

执行指令：根据分析指令得到的操作命令和操作数地址，形成操作信号控制序列，控制运算器，存储器以及io设备完成相应操作

中断处理：管理总线以及输入输出，处理异常情况和特殊情况

cpu中的寄存器

用户可见寄存器

通用寄存器，地址寄存器，程序计数器pc

用户可以操作

用户部分可见寄存器

程序状态字寄存器pswr
标志寄存器flag

用户不可见寄存器

指令寄存器ir

存储器地址寄存器mar

存储器数字寄存器mdr

中断请求寄存器