Transcript 10月2日スライド

（２） コンピュータの基本構成
中央演算装置（CPU）
命令・データ
の流れ
制御の流れ
制御装置
演算装置
入出力装置
主記憶装置
○ 中央演算装置（CPU）
コンピュータの中枢部分。
プログラムを実行し、各装置の制御や、
データの計算を行なう。
○ 主記憶装置
プログラムやデータを格納する
○ 入出力装置
プログラムやデータの入出力を行う
（３） 中央処理装置（CPU）の構成
中央処理装置(CPU)
制御装置
主記憶装置
演算装置
データバス
レジスタ
＋
オペレーション
コード
命令
レジスタ
オペランド
プログラム
カウンタ
ALU
命令
デコーダ
プログラム
…
アドレスバス
○ 制御装置
命令に従って各装置を制御する。
○ 演算装置
演算を実行する。
データ
○ データバス
主記憶装置とCPU間のデータをやりとりする
○ アドレスバス
主記憶装置を読み書きするアドレスを送る
（３） 中央処理装置（CPU）の構成
中央処理装置(CPU)
制御装置
主記憶装置
演算装置
データバス
レジスタ
オペレーション
コード
命令
レジスタ
＋
オペランド
プログラム
カウンタ
ALU
命令
デコーダ
…
アドレスバス
制御装置各部の役割
– 命令レジスタ
読み出された命令を一時格納する
– 命令デコーダ
命令を解読し、制御信号やアドレスを発生する
– プログラムカウンタ 命令が格納されているアドレスを示す
（３） 中央処理装置（CPU）の構成
中央処理装置(CPU)
制御装置
主記憶装置
演算装置
データバス
レジスタ
＋
オペレーション
コード
命令
レジスタ
オペランド
プログラム
カウンタ
ALU
命令
デコーダ
…
アドレスバス
演算装置各部の役割
– 算術論理演算装置（ALU） 四則演算・論理演算・比較演算などを行う
– レジスタ
演算などに必要なデータを一時格納する
(4) 命令の実行
プログラム例
• 命令
メモリ
格納番地
命令長
１
０～２
３
LD REG, (100) メモリの100番地のデータをレ
ジスタREGに転送せよ
２
３
１
INC REG
３
４～６
３
LD (101), REG REGのデータをメモリの101番
地に転送せよ
• データ
１
命令
処理内容
REGのデータを+1せよ
処理前
処理後
メモリ
格納番地
データ
100
50
メモリ格納番地
データ
1
100
50
2
101
51
(4) 命令の実行
命令１の読み込み
中央処理装置(CPU)
制御装置
主記憶装置
演算装置
②
レジスタ
＋
オペレーション
コード
命令
レジスタ
LD
2
LD
REG
(100)
3
INC
4
LD
(101)
REG
1
オペランド
REG, プログラム
(100) カウンタ
０→３
命令
デコーダ
0
ALU
5
…
6
①
…
100
101
50
命令１の解読・実行
主記憶装置
中央処理装置(CPU)
制御装置
演算装置
レジスタ
＋
オペレーション
コード
命令
レジスタ
LD
５０
オペランド
REG, プログラム
(100) カウンタ
３
命令
デコーダ
ALU
④
0
2
LD
REG
(100)
3
INC
4
LD
(101)
REG
1
5
…
6
③
…
100
101
50
命令2の読み込み
主記憶装置
中央処理装置(CPU)
制御装置
演算装置
②
レジスタ
＋
オペレーション
コード
命令
レジスタ
INC
５０
オペランド
プログラム
REG カウンタ
３→４
命令
デコーダ
ALU
0
2
LD
REG
(100)
3
INC
4
LD
(101)
REG
1
5
…
6
①
…
100
101
50
命令2の解読・実行
主記憶装置
中央処理装置(CPU)
制御装置
演算装置
レジスタ
＋
オペレーション
コード
命令
レジスタ
INC
オペランド
プログラム
REG カウンタ
４
命令
デコーダ
0
５１
③
3
INC
4
LD
(101)
REG
1
④
ALU
2
LD
REG
(100)
5
…
6
…
100
101
50
命令3の読み込み
主記憶装置
中央処理装置(CPU)
制御装置
演算装置
②
レジスタ
＋
オペレーション
コード
命令
レジスタ
LD
５１
オペランド
(101), プログラム
REG カウンタ
４→７
命令
デコーダ
ALU
0
2
LD
REG
(100)
3
INC
4
LD
(101)
REG
1
5
…
6
①
…
100
101
50
命令3の解読・実行
主記憶装置
中央処理装置(CPU)
制御装置
演算装置
レジスタ
＋
オペレーション
コード
命令
レジスタ
LD
５１
オペランド
(101), プログラム
REG カウンタ
ALU
7
命令
デコーダ
④
0
2
LD
REG
(100)
3
INC
4
LD
(101)
REG
1
5
…
6
③
…
100
50
101
51
まとめ
今回内容
○ コンピュータの基本構成と動作原理
（１） はじめに
（２） コンピュータの基本構成
（３）中央処理装置（CPU）の構成
（４） 命令の実行
次回予定
○ 命令とアドレッシング
（１） 命令の種類と形式
（２） メモリのアドレス指定