軟體設計師教程 計算機系統基礎知識

2021-10-24 08:55:15 字數 2055 閱讀 8040

1.程式控制 cpu通過執行指令來控制程式的執行順序

2.操作控制 一條指令要不同對應部件響應的操作訊號來完成 操作訊號由cpu發出

3.時間控制 操作訊號的出現時間 持續時間以及時間順序都要嚴格控制

4.資料處理 資料的加工處理也是cpu最根本任務

cpu主要由運算器 控制器 暫存器組 內部匯流排等組成

完成計算機的各種算術和邏輯運算

運算器進行的全部操作都是控制器發出到的控制訊號來指揮的

運算器的功能

1.執行所有的算數運算 加減乘除和附加運算

2.執行所有的邏輯運算並進行邏輯測試 或與非 零值的測試或者兩個值的比較

運算器的組成部件功能

1.算術邏輯元(alu)

實現對資料的算術運算和邏輯運算

2.累加暫存器(ac)

使乙個通用暫存器 功能是當運算器的算數邏輯單元執行算術或邏輯運算時 為alu提供乙個工作區運算的結果是在累加器中運算器中至少有乙個累加暫存器

3.資料緩衝暫存器(dr)

對記憶體儲器進行讀/寫操作時 用dr暫時存放由儲存器讀/寫的一條指令或乙個資料字

**dr主要作用是:**作為cpu和記憶體,外部裝置之間資料傳送的中轉站 資料緩衝器還可以兼作為運算元暫存器

4.狀態條件暫存器(psw)(常考)

psw儲存由算數指令和邏輯指令執行或測試的結果建立的各種條件碼內容 主要分為狀態標誌和控制標誌 例如

運算結果進製標誌c

運算結果溢位標誌v

運算結果為0標誌z

運算結果為負標誌n

中斷標誌i

方向標誌d

單步標誌等

這些標誌分別一位觸發器儲存

乙個算術操作產生乙個運算結果 而乙個邏輯操作產生乙個判決

控制器的功能

控制整個cpu工作 能保證程式的執行 並且能處理異常事件

控制器一般包含指令控制邏輯 時序控制邏輯 匯流排控制邏輯和中斷控制邏輯

控制器的組成部件功能

指令暫存器(ir)

當cpu執行一條指令時 他從記憶體儲器中取到緩衝暫存器中 再送入ir暫存 指令解碼器根據ir的內容產生各種微操作指令

儲存當前執行指令

程式計數器(pc)

pc具有寄存資訊和計數兩種功能 又稱指令計數器 程式執行分為 順序執行 轉移執行 大多指令是順序執行 pc的內容一般是第一條指令的位址 因為大多指令是順序執行 所以位址+1就行了 當遇到轉移命令時加上向前或向後的位移量就行了 或根據轉移指令給出的直接轉移的位址

儲存下一條指令的位址

位址暫存器(ar)

ar儲存當前cpu所訪問的記憶體單元的位址 因為記憶體和cpu存在操作速度上的差異 所以要ar儲存位址資訊

指令解碼器(id)

指令分為操作碼和位址碼 指令解碼器就是對操作碼字段進行分析解釋 識別操作控制器發出的控制訊號 控制各部件工作 完成所需功能

分為專用暫存器和通用暫存器

運算器和控制器種的時專用暫存器 作用固定

通用暫存器用途廣泛 由程式設計師規定用途

陣列處理機:一般用來處理陣列類似資料

單指令比如說 乙個加法指令

多資料流就是 輸入多個不同資料

多指令但資料流不存在

主要考區別

精簡的就更少 複雜的就更多 精簡的就好 複雜的就不好

複雜的指令系統是以前計算機還沒普及的時候使用的

精簡的是普及以後

所以在以前一台計算機就需要懂很多指令 有的指令就不常用

而精簡的 他把比如乘法指令轉變成多個加法指令 所以他的指令數量更少 那些不常用的指令就被替換了 就不存在使用頻率大的問題了

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1.計算機的基本硬體系統由運算器 控制器 儲存器 輸入裝置和輸出裝置五大部件組成。運算器 控制器等部件被整合在一起統稱為 處理單元。2.cpu的功能 程式控制,操作控制,時間控制,資料處理。3.cpu的組成 運算器,控制器,暫存器組和內部匯流排等部件。運算器 運算器由算數邏輯單元 累加暫存器 資料緩...

軟體設計師教程目錄

第1章 計算機系統知識 1.1計算機系統基礎知識1 1.2計算機體系結構1 1.3安全性 可靠性與系統效能評測基礎知識34 第2章 程式語言基礎知識51 2.1程式語言概述5 1 2.2語言處理程式基礎6l 第3章 作業系統知識94 3.1作業系統基礎知識94 3.2處理機管理98 3.3儲存管理 ...