Quelles sont les trois étapes pour exécuter un programme sur un ordinateur ?

Les trois étapes de l'exécution d'un programme sur un ordinateur sont : 1. L'étape de récupération des instructions, la récupération des instructions pertinentes du cache d'instructions et leur envoi au registre d'instructions. 2. L'étape de décodage, l'envoi des instructions au décodeur d'instructions pour le décodage, le décodeur d'instructions envoie un signal de commande, et en même temps le compteur de programme ajoute 1 pour pointer vers l'instruction suivante 3. Dans la phase d'exécution, les données sont chargées dans le registre et l'état de fonctionnement est enregistré s'il y a un. Transport ou débordement, il est enregistré dans le registre d'état, puis via le bus sur puce, envoie le résultat de l'opération.

L'environnement d'exploitation de ce tutoriel : système Windows 10, ordinateur DELL G3.

Quelles sont les trois étapes de l'exécution d'un programme sur un ordinateur ?

Récupération, décodage et exécution des instructions

Le fonctionnement détaillé de chaque étape est la suivante

Étape de récupération des instructions :

1. Récupération instructions associées du cache d'instructions Instruction

2. Envoyez l'instruction au registre d'instructions

Analysez l'instruction :

1. Envoyez l'instruction au décodeur d'instructions pour le décodage

2. Le décodeur d'instructions envoie un signal de contrôle et le compteur du programme augmente de 1 pointez vers l'instruction suivante

Pointez vers l'instruction :

1. Chargez les données dans le registre

2. ALU traite les données

3. Enregistrez l'état de fonctionnement s'il y en a. s'il s'agit d'un report ou d'un débordement, il est enregistré dans le registre d'état

4. Passer Le bus sur puce envoie les résultats de l'opération

Développer les connaissances

Conception du pipeline CPU

Le processus ci-dessus est le fonctionnement général de le processus d’exécution des instructions. La démonstration ci-dessus couvre essentiellement chaque étape du processus d’exécution des instructions.

Il y a un problème dans le processus d'exécution des instructions. Lorsque les instructions doivent être récupérées et analysées, le contrôleur est principalement responsable du travail. Lorsque les instructions sont exécutées, l'unité arithmétique est principalement responsable du travail. C'est-à-dire que l'unité arithmétique et le contrôleur ne peuvent pas fonctionner en même temps, ce qui entraîne une faible utilisation globale du CPU. Par conséquent, il est nécessaire d'améliorer le processus d'exécution des instructions pour améliorer l'utilisation globale du CPU. est la conception des pipelines.

La conception de la chaîne de montage du processeur est similaire à une chaîne de montage en usine. La chaîne de montage en usine permet de traiter plusieurs produits en même temps. Dans le même temps, différents produits se trouvent à différentes étapes de transformation.

Lorsque la conception du pipeline n'est pas appliquée, les instructions informatiques sont exécutées en série :

En utilisant la conception du pipeline, les instructions informatiques sont exécutées en parallèle comme indiqué ci-dessous :

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