計算機系統(tǒng)概論(1)(編輯修改稿)
2025-06-19 22:28 本頁面
【文章內容簡介】 運算器 A 3 加法 10 ( A） +（ 10） → A 完成 a x+b，結果保留在運算器 A 4 減法 11 （ A） （ 11） → A 完成 y=a x+bc，結果保留在運算器 A 5 存數 13 A→13 運算器中的結果 y送入存儲器 13號地址 6 打印 A→Print 將中的結果經打印機打印出來 7 停止 Stop 機器停止工作 8 數據地址 數據 說明 9 a 數據 a存放在 9號單元 10 b 數據 b存放在 10號單元 11 C 數據 c存放在 11號單元 12 x 數據 x存放在 12號單元 13 y 運算結果 y存放在 13號單元 (2) 指令的形式 每條指令應當明確告訴控制器 ,從存儲器的那個單元取數 ,并進行何種操作。 指令的內容由兩部分組成 ,即操作的性質和操作的地址。前者稱為 操作碼 ,后者稱為 地址碼 。 操作碼 地址碼 操作碼 :指出指令所進行的操作 ,如加、減、乘、除、取數、存數等等 。 地址碼 :表示參加運算的數據應從存儲器的哪個單元取 ,運算的結果應存到哪個單元。 表 指令的操作碼定義 指令 操作碼 加法 001 減法 010 乘法 011 除法 100 取數 101 存數 110 打印 111 停機 000 表 就可以變成二進制代碼。假如把地址碼部分和數據也換成二進制數 ,那么整個存儲器的內容全部變成了二進制的代碼或數據 ,如圖 。 由圖 ，指令數碼化以后，就可以和數據一樣放入存儲器。存儲器的任何位置即可以存放數據也可以存放指令，不過一般是將指令和數據分開存放。將解題的程序（指令序列）存放到存儲器中稱為存儲程序，而控制器依據存儲的程序來控制全機協調的完成計算任務叫做程序控制。 存儲程序并按地址順序執(zhí)行 ，這就是 馮 .諾依曼型計算機 的設計思想，也是機器自動化工作的關鍵。 一臺計算機通常有幾十條甚至上百條基本指令 ，從而構成了這臺計算機的指令系統(tǒng)。 指令系統(tǒng)不僅是硬件設計的依據，而且是軟件設計的基礎，因此，指令系統(tǒng)是衡量計算機性能的一個重要標志。 (3). 控制器的基本任務 計算機進行計算時 ,指令必須是按一定的順序一條接一條地進行。 控制器的基本任務 ,就是按照計算程序所排的指令序列 ,先從存儲器取出一條指令放到控制器中 ,對該指令的操作碼由譯碼器進行分析判別 ,然后根據指令性質 ,執(zhí)行這條指令 ,進行相應的操作。接著從存儲器取出第二條指令 ,在執(zhí)行這第二條指令。 依次類推。 取指周期 ： 從存儲器中取出一條指令的時間 執(zhí)行周期： 執(zhí)行指令的時間 。 因此 ,控制器反復交替地處在取指周期與執(zhí)行周期之中。每取出一條指令 ,控制器中的指令計數器就加 1,從而為取下一條指令做好準備 ,這也就是指令為什么在存儲器中順序存放的原因。 (4). 指令流和數據流 由于計算機件使用 0和 1兩個二進制數字 ,所以使用“位” (bit)作為數字計算機的最小信息單位。 CPU向存儲器送入或從存儲器取出信息時 ,用 B(字節(jié) )和 W(字 )等較大的信息單位來工作。一個“字節(jié)”由 8位二進制信息組成 ,而一個“字”則至少由一個以上的字節(jié)組成。通常把 組成一個字的二進制位數 叫做 字長 。 計算機字既可以代表指令 ,也可以代表數據。 數據字： 代表計算機處理的數據的計算機字 。 指
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