版第1章-1.2-計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)

可編程計(jì)算機(jī)ENIAC（ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator）17000500重量超過(guò)30低 難ENIAC推動(dòng)世界進(jìn)入了電子計(jì)算機(jī)時(shí)代對(duì)6000多個(gè)開(kāi)關(guān)定位，再用轉(zhuǎn)插線連接各控制部件以構(gòu)成程序序列，很像后來(lái)采用機(jī)器語(yǔ)言（MachineLanguage）編由1和0組成的代碼構(gòu)成指令（Instruction）,告訴提高了編程的效率，但用到很多代碼，仍很費(fèi)時(shí)。馮諾依曼結(jié)構(gòu)計(jì)算數(shù)學(xué)家馮諾依曼（Johnon ann）開(kāi)發(fā)出了能接收指令，并將指令保存在器中的系統(tǒng)。為紀(jì)念他，常將計(jì)算機(jī)稱為馮諾依曼結(jié)構(gòu)的機(jī)器半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展，相繼出現(xiàn)了各種類型的計(jì)算機(jī)，就其結(jié)構(gòu)而言，都是馮1.計(jì)算機(jī)的基本組馮.諾依曼計(jì)算機(jī)的基本框圖，包含5個(gè)部分運(yùn)算輸入設(shè)輸入設(shè)器

讀/ 指

控制器運(yùn)算器（Arithmetic執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算（＋－×÷）、邏輯運(yùn)算（與、或、非、異或）和移位等操作的部件，包含：加法器或算術(shù)邏輯單元（ArithmeticLogicUnit，控制器（Control指揮和控制各部件協(xié)調(diào)工作，例如取指令，譯碼，形成控制命令，讓計(jì)算機(jī)按程序設(shè)定的步驟自動(dòng)操作。輸入設(shè)備（Input輸入原始數(shù)據(jù)和程序，轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能識(shí)別的信息，送入 器去等待處理。早期的輸入設(shè)備只有紙帶讀入機(jī)和電輸出設(shè)備（Output輸出運(yùn)算結(jié)果 是常用的輸出設(shè)備，后來(lái)又發(fā)明了顯運(yùn)算器和控制器稱 處理單（CentralProcessing 器稱為主輸入設(shè)備+輸出設(shè)備稱為外部設(shè)備（外設(shè)（Peripherals）或I/O設(shè)U由門(mén)電路、寄存器和觸發(fā)器等高速電子電路組成，經(jīng)歷了電子管、晶體管、集成電路(IC)、大規(guī)模集成電路(LSI和超大規(guī)模集成電路(VL)等幾代。 puter）早期的微型計(jì)算機(jī)，如198年代初推出的M機(jī)以80868088為U。由于速度較低，外設(shè)種類較少，處理能力有限，主要處理個(gè)人事務(wù)，故稱之為個(gè)人計(jì)算機(jī)（al，C）。上機(jī)前，先把要求解的問(wèn)題分解為計(jì)算機(jī)能執(zhí)行的基本運(yùn)算，編寫(xiě)好程序，程序?qū)⒕帉?xiě)好的程序和要處理的原始數(shù)據(jù)，通過(guò)輸入設(shè)備送到計(jì)算機(jī)的器中存放每個(gè) 單元有一個(gè) ，稱之為地址，指令和數(shù)據(jù)按一定的順序存放在 器中。啟動(dòng)計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序。即從程序指定的器地址開(kāi)始逐條取出指令，送到控制器，經(jīng)譯碼后產(chǎn)生各種控制信號(hào)，送到其它部件，自動(dòng)執(zhí)行指令規(guī)定的操作。 令的地址，繼續(xù)取出下一條指令，經(jīng)譯碼分析后執(zhí)行，直至遇到程序中的停機(jī)指令后才停止操作。 成的計(jì)算機(jī)稱為“機(jī)”。機(jī)什么也不會(huì)做，必須有指令和程序等軟件（te）配合，才能按設(shè)定步驟快速、自動(dòng)地執(zhí)行希望的操作。指令和程程序由一條條指令組成，將它和需要處理的數(shù)據(jù)一起以二進(jìn)制的形式送到計(jì)算機(jī)的器中，再啟動(dòng)計(jì)算機(jī)工作，使機(jī)器按這些命令一步步執(zhí)行。 器中取出b，在運(yùn)算器中進(jìn)行(a+b)運(yùn)算 器中取出c送到運(yùn)算器執(zhí)行(a+b)c操作運(yùn)算結(jié)果送 單元，也可輸出到外設(shè)指令—用命令形式表示讓計(jì)算機(jī)執(zhí)行的指令集—一臺(tái)計(jì)算機(jī)所能識(shí)別和執(zhí)行的全部命令稱為該機(jī)器的指令集（InstructionSet）或指令系不同計(jì)算機(jī)有不同的指令系統(tǒng)，包含的指令數(shù)也程序—讓計(jì)算機(jī)求解一個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題或者完成一項(xiàng)復(fù)雜工作前，要把解決問(wèn)題的過(guò)程分解為若干步驟，并用指令序列來(lái)表示，以便控制計(jì)算機(jī)完成這項(xiàng)任務(wù)，這樣的指令序列就叫程序(Pogam)。計(jì)算機(jī)只認(rèn)得二進(jìn)制，因此指令都用二進(jìn)制表示，稱為機(jī)器碼（Machinee）。指令由操作碼（Opeode）和操作數(shù)（Opeand）組成，操作碼說(shuō)明計(jì)算機(jī)執(zhí)行什么操作，操作數(shù)參加操作的數(shù)的本身或操作數(shù)所在的地例如，在8086CPU中，把數(shù)字1200H取到累加器中去的指令的機(jī)器碼為操作碼H，規(guī)定了要從后面兩個(gè)字節(jié)單元中取出一個(gè)2字節(jié)數(shù)（120H），送到累加器X中的操作。數(shù)據(jù)存放：低字節(jié)放面，高字節(jié)放在后面指令中的16進(jìn)制數(shù)，在計(jì)算機(jī)中要存放為二進(jìn)制。初期，就是用指令的機(jī)器碼直接來(lái)編制程序機(jī)器碼是一連串的0和1組成的代碼，輸入計(jì)算機(jī)時(shí)，由紙帶穿孔機(jī)在紙帶上鑿孔，有孔這種代碼不好理解和，還很容易出錯(cuò)，所以編程是一件極其繁雜而的工作。匯編語(yǔ)言用助記符（Mnemonic）代替二進(jìn)制的機(jī)器碼，用指令功能的英文縮寫(xiě)代替操作碼，用符號(hào)代替地址，用寄存器存放地址等，用匯編語(yǔ)言程序編程比機(jī)器語(yǔ)言方便。跳轉(zhuǎn)指令用用RESULT、SUM等符號(hào)來(lái)表 單元地將1200H送到累加器AX中去的指令為MOV例例AX，2;累加器;;結(jié)果單元SUM←和數(shù)匯編語(yǔ)言程序比機(jī)器語(yǔ)言程序進(jìn)了一大步。但計(jì)算機(jī)只認(rèn)識(shí)由0、1因此，匯編語(yǔ)言程序必須翻譯成機(jī)器碼表示的目標(biāo)程序（ObjectProgram），才能被能讓計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成翻譯工作的程序稱為匯編語(yǔ)言的不足之匯編語(yǔ)言的語(yǔ)句與機(jī)器語(yǔ)言一一對(duì)應(yīng)，因此匯編語(yǔ)言程序語(yǔ)句很多，編程工作很繁匯編語(yǔ)言的針對(duì)性很強(qiáng)，在某種機(jī)器上編寫(xiě)的匯編語(yǔ)言程序，不能直接在別的機(jī)器于是，各種高級(jí)語(yǔ)言應(yīng)運(yùn)而生更接近于人們使 的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言用高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)的程序，必須翻譯成機(jī)器指令表示的目標(biāo)程序，計(jì)算機(jī)才能執(zhí)FORTRAN、C、COBOL等用的編譯程高級(jí)語(yǔ)言有許多優(yōu)點(diǎn)，使用極廣泛特別是C/C++，允許程序員幾乎完全控制程序設(shè)計(jì)環(huán)境和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在許多情況匯編語(yǔ)言在程序設(shè)計(jì)中仍是重要角色，例如，為PC寫(xiě)的游戲程序，幾乎都用匯只有對(duì)計(jì)算機(jī)軟、硬件了解很透徹的高水平，才能熟練地用匯編語(yǔ)言編程。早期計(jì)算機(jī)既無(wú)鍵盤(pán)、顯示器、磁盤(pán)等外設(shè)，也無(wú)操控程序。用戶帶著記錄有程序和數(shù)據(jù)的卡片或打過(guò)孔的紙帶，撥動(dòng)計(jì)算機(jī)面板上的開(kāi)關(guān)將程序輸入機(jī)器運(yùn)行。計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展到多道程序能成批自動(dòng)運(yùn)行，于是出現(xiàn)了能控制計(jì)算機(jī)中所有資源（U、器、O設(shè)備及各種軟件），使多道程序能成批自動(dòng)運(yùn)行，且充分發(fā)揮各種資源最大效能的操作系統(tǒng)（S）。操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)中不可缺少的系統(tǒng)軟件，它直接控制和管理系統(tǒng)中的軟、硬件資源，合理組織工作流程，并提供各種服務(wù)功能，使用戶能靈活有效地使用計(jì)算機(jī)。操作系統(tǒng)包括5個(gè)方面的功處理器管理、 根據(jù)使用環(huán)境和提供的功能，分為分時(shí)操作系統(tǒng)、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、分布式操作系統(tǒng)等1973年，比爾蓋茨設(shè)計(jì)出了第一個(gè)BASIC語(yǔ)言解釋器，為S-S操作系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)，并憑借該項(xiàng)目的費(fèi)創(chuàng)建了（微軟）公司1980年代，微軟為IBMPC機(jī)開(kāi)發(fā)了第一個(gè)磁盤(pán)操作系統(tǒng)DOS(DiskOperationSystem)。行程序；開(kāi)始是單任務(wù)操作系統(tǒng)，同一時(shí)刻只能運(yùn)行一個(gè)任務(wù)；DOS4.0具備了初步的1985年微軟公司推出了基于圖形用戶界面的多任務(wù)操作系統(tǒng)indows。隨后設(shè)計(jì)了多個(gè)版本的Windows，如Win95，Win98、WinNT、Win2000、WinXP、Win7等。目前，與觸摸屏配套的Win8幾乎所有微型計(jì)算機(jī)上都裝有Windows操作S操作系統(tǒng)已很少使用，但仍有不少應(yīng)用程序需要在S環(huán)境下運(yùn)行。因此，Windows兼容MS-DOS可在執(zhí)行“開(kāi)始”和“運(yùn)行”命令后，鍵入“cmd”命令，就能進(jìn)入S命令行，執(zhí)行S命令和運(yùn)行