很多人都會用電腦,那麽妳知道嗎,我總結了壹些資料,供妳參考!
計算機的基本原理是存儲程序和程序控制。
預先,指示計算機如何操作的指令序列被稱為程序,並且原始數據通過輸入設備被發送到計算機存儲器。每條指令都明確規定了步驟,例如計算機應該從哪個地址獲取數據,做什麽,然後將數據發送到哪個地址。
計算機執行時,首先從存儲器中取出第壹條指令,經
很多人都會用電腦,那麽妳知道嗎,我總結了壹些資料,供妳參考!
計算機的基本原理是存儲程序和程序控制。
預先,指示計算機如何操作的指令序列被稱為程序,並且原始數據通過輸入設備被發送到計算機存儲器。每條指令都明確規定了步驟,例如計算機應該從哪個地址獲取數據,做什麽,然後將數據發送到哪個地址。
計算機執行時,首先從存儲器中取出第壹條指令,經控制器解碼後,從存儲器中取出數據進行指定的運算和邏輯運算,然後根據地址將結果送到存儲器中。接下來,取出第二條指令,在控制器的命令下完成指定的操作。這樣壹直走下去,直到遇到停止命令。
o程序像數據壹樣存儲。按照編程的順序壹步壹步取出指令,自動完成指令指定的操作,這是計算機最基本的工作原理。這個原理最早是由匈牙利裔美國數學家馮·諾依曼在1945年提出的,所以被稱為馮·諾依曼原理。
電腦的工作原理是什麽?
1,計算機系統的組成
微型計算機由硬件系統和軟件系統組成。
硬件系統:指組成計算機的電子電路、電子元件和機械裝置等物理設備,包括主機和外部設備。
軟件系統:指程序及與程序相關的技術文件。包括系統軟件、各種應用程序和計算機本身所需的用戶文件。軟件是用來指揮計算機具體工作的程序和數據,是整個計算機的靈魂。
計算機硬件系統主要由五部分組成:運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備。
2、計算機的工作原理
1馮?諾依曼原理
“存儲程序控制”原理是匈牙利數學家馮在1946?諾依曼提出來的,所以也叫“馮?諾依曼原理”。這個原理確立了現代計算機的基本工作模式。直到現在,計算機的設計和制造仍然沿著“馮?諾依曼“建築。
2.“存儲程序控制”原理的基本內容
①數據和指令以二進制形式表示。
(2)在主存儲器中預先存儲程序數據和指令序列用於程序存儲,使計算機在工作時能自動高速從存儲器中取出指令,執行程序控制。
③計算機硬件體系結構由五個基本部件組成:運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備。
3計算機工作過程
第壹步:通過輸入設備將程序和數據送入內存。
第二步:開始執行後,計算機從內存中取出程序指令,發送給控制器,識別分析指令要做什麽。
第三步:控制器根據指令的含義發出相應的加減等命令,取出存儲在存儲單元中的運算數據送到運算單元進行運算,然後將運算結果送回存儲單元指定的單元。
第四步:當操作任務完成後,可以根據指令通過輸出設備輸出結果。
指令
指令是壹個二進制位串,用於指定計算機執行的操作和操作對象的存儲位置。
指令格式
壹條指令由操作碼和地址碼組成。例如,雙地址指令的格式如下:操作碼地址碼1地址碼2操作碼:壹種二進制代碼,用於指示計算機應該執行什麽操作。指定壹條指令的性質或功能,每條指令只有壹個操作碼。比如加、減、乘、除、存取、存儲等各種基本運算都有自己對應的操作碼。地址碼:表示存儲單元的地址,指令所操作的對象在此被稱為操作數。包括操作數的源、結果的目的地或下壹條指令的地址,不同指令中地址碼的數量可以不同。
指令系統
定義了計算機能夠識別和執行的所有指令的* * *稱為計算機的指令系統。指令系統中有數百種不同的指令。
說明的分類:
1,數據傳送指令:用於將存儲器或寄存器中的操作數復制到指定的存儲單元或寄存器中。
例如:MOV CL,05H。
說明:將05H存儲在寄存器CL中。
2.算術運算指令:用於完成兩個操作數的加、減、乘、除等各種算術運算。
例如:CX=0029H,SI=04EDH,在執行指令後添加SI,CX。
將存儲在寄存器SI中的數字04EDH和存儲在寄存器CX中的數字0029H相加,
並將結果存儲在寄存器SI中。
檢查過程如下:
0029H
+ 04EDH
0516H
結果SI=0516H。
3.邏輯運算指令:用於完成兩個操作數的邏輯加、邏輯乘、按位加等各種邏輯運算。
例如:按位求反指令
BL=FBH,在執行指令NOT BL後,
BL = 111110112
BL=000001002=04H後反轉。
4.移位操作指令:用於完成指定操作數的各種類型的移位操作。
5、位和位串運算:計算機中越來越重視非數值型數據的運算,包括位和位串的加載、存儲、傳輸和比較、重復執行等。,以及位串的插入和類型訪問。
6.控制和轉移指令:通常壹個程序中的大部分指令都是按順序執行的,但根據指令執行的結果,可以跳轉到其他指令或其他程序段執行。有這個功能的是各種分支指令。
7.輸入/輸出指令:在微型計算機中,可以與主機交換數據的輸入/輸出設備中的寄存器通常被稱為I/O端口。同時,所有I/O端口都以統壹的方式尋址。使用輸入/輸出命令,可以訪問各種外部設備的I/O端口,實現數據輸入/輸出。
8.其他指令:包括各種處理器控制指令,通常由操作系統專用。
兼容性問題
每個CPU都有自己獨特的指令系統,很難在其他類型的計算機上執行用壹種類型計算機的機器語言編寫的程序。這個問題叫做指令不兼容。向下兼容:比如586機器語言向後兼容486機器語言程序。
指令簡化問題簡化指令系統計算機RISC。
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公式
為解決問題而設計的壹系列指令稱為程序。程序和相關數據存儲在內存中,計算的工作就是執行存儲在內存中的程序。計算機執行程序的過程就是壹條條執行指令的過程。
程序的執行自動控制整個計算機的所有操作。這是美國數學家馮·諾依曼在50年前提出的程序存儲和程序控制的思想。這也是目前計算機的基本工作模式。
指令的執行
壹條指令的執行過程大致如下:
1指令預取單元從指令緩存中提取壹條指令,如果緩存中沒有指令,則向總線接口單元發送請求訪問內存,獲取指令;
2.當總線空閑時,總線接口單元通過總線從存儲器中取出壹條指令,放入緩存和指令預取單元;
3.指令解碼單元從指令預取單元獲取指令,並將其翻譯成起控制作用的微碼;
4.地址翻譯與管理單元負責計算指令中使用的操作數的有效物理地址,必要時通過總線請求總線接口單元從存儲器中獲取操作數;
5.執行單元根據指令操作碼的要求,對操作數完成指定的運算處理,並根據運算結果修改或設置處理器的某些狀態標誌;
6.修改地址翻譯管理單元中的指令地址,提供給指令預取單元預取指令。
奔騰處理器中的流水線處理
因為奔騰有兩個整數alu,所以可以同時執行兩條流水線。這種結構被稱為超標量結構。