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计算机系统概述
1.计算机系统概述
1.1计算机基本工作原理
1.1.1 冯诺依曼结构思想
①采用“存储程序”工作方式
②五个基本部件：控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备
③控制器：自动执行指令
运算器：进行算术运算和逻辑运算
存储器：存放数据和指令（都是二进制形式）
输入输出设备：操作人员通过输入输出设备使用计算机
④指令和数据：二进制形式
指令组成：操作码（操作类型）和地址码（操作数地址）
程序：一串指令组成
1.1.2冯诺依曼机基本结构
主存（内存）：存放指令和数据的主存储器
算术逻辑部件（Arithmetic Logic Unit，ALU）：进行算数逻辑运算的部件
控制部件（控制器，Control Unit，CU）：自动逐条取出指令并进行译码的部件
指令寄存器（Instruction Register，IR）：暂时存放从主存中取出的指令
程序计数器（Program Count，PC）：存放下一条指令的存放地址，实现按序读取主存中的指令
中央处理器（Central Processing Unit，CPU）：控制部件、运算部件和各类寄存器互连组成的电路
总线：连接不同部件进行信息传输的介质。包含 地址线、控制线、数据线。
主存地址寄存器（Memory Address Register，MAR）：存放CPU送到地址线的注册地址
主存数据寄存器（Memory Data Register，MDR）：存放发送到或从数据线取来的信息
1.1.3程序和指令的执行过程
指令执行过程： 1. 取指令
2. 取数
3. 存数
4. ALU运算
一条指令的执行时间包含一个时钟周期或多个时钟周期
1.2程序的开发与运行
1.2.1程序设计语言和翻译程序
机器语言：使用计算机规定的指令格式而形成的0/1序列（即二进制序列）
机器代码（机器语言程序）：计算机能够理解并执行的程序
机器指令：机器程序中的指令由0/1序列组成
汇编语言：机器语言的符号表示，简短英文符号与机器指令建立一一对应关系
汇编指令：机器指令对应的符号表示
汇编语言程序：使用汇编语言编写的程序
机器级语言：由与特定的机器结构相关的指令构成的语言（如机器语言、汇编语言）
