计算机认识指令的过程涉及几个关键步骤:
指令的读取
计算机在运行时,首先从内存中取出第一条指令。这个过程是通过CPU的指令控制器来完成的,指令控制器负责从内存中读取指令并解码。
指令的解码
取出的指令需要被解码,以确定指令的操作类型和操作数。操作码字段是指令中用于指示计算机应执行的具体操作的部分。解码过程可能涉及查找指令表或使用硬件逻辑来识别操作码。
操作数的获取
指令解码后,计算机需要获取操作数。操作数可以是立即数、寄存器名或内存地址。地址码字段提供了这些操作数或运算结果存储的地址信息。
执行指令
根据解码后的指令和获取的操作数,计算单元(如ALU)执行相应的运算或逻辑运算。运算结果会被存储在指定的内存地址或寄存器中。
指令的连续执行
计算机会按照编程顺序连续执行下一条指令,直到遇到停止指令(如HLT指令)。这个过程是自动完成的,计算机通过不断地读取、解码和执行指令来完成任务。
总结来说,计算机通过CPU的指令控制器从内存中读取指令,解码指令以确定操作类型和操作数,执行指令,并根据需要更新内存和寄存器中的数据。这个过程是计算机最基本的工作原理,也是冯诺依曼原理的核心内容。