第02章_数据操控

《第02章_数据操控》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第2章数据操控2.1计算机体系结构2.2机器语言2.3程序执行2.4算术/逻辑指令2.5与其他设备的通信2.6其他体系结构计算机系统硬件软件中央处理器运算器控制器存储器内存外存ROMRAM输入输出设备系统软件应用软件磁盘光盘软盘硬盘键盘、鼠标、显示器、打印机、投影仪、扫描仪、摄像头、麦克风、音箱……合称主机外设2.1计算机体系结构CPU：算术/逻辑单元、控制单元和寄存器组（通用寄存器、专用寄存器）小而快速的存储单元临时保存数据和指令计算（算术和逻辑运算）协调计算的步骤Arithmetical/LogicalUn

2、it（ALU）运算器寄存器组控制器中央处理器CPU总线1）计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部分组成；2）以二进制形式将程序和数据存储在存储器中；3）采用“存储程序”以便计算机能保存指令和数据以及能够自动依次执行指令。控制信号流数据流存储程序概念－冯.诺依曼结构2.2机器语言机器语言（machinelanguage）为了应用存储程序概念，CPU被设计成可以识别二进制模式编码的指令。这组指令以及编码系统统称为机器语言。机器指令（machineinstruction）使用机器语言表达的指令称为机

3、器指令。2.2.1指令系统精简指令集计算机RISCCPU只需执行最小的一组机器指令集。效率高、速度快。苹果、IBM、摩托罗拉－PowerPC系列复杂指令集计算机CISCCPU能执行大量复杂的指令。容易编程。英特尔－奔腾系列机器指令的类型数据传输类包含请求在各个位置之间传输数据的指令。算术/逻辑类告诉控制单元请求在算术/逻辑单元内实现一个活动。控制类包含指导程序执行而非数据操作的指令。2.2.2一种演示用的机器语言机器指令的编码形式操作码：指明该指令要求的是什么运算；操作数：提供关于操作码指定运算的更详细的信息。

4、其它内容参阅附录C2.3程序执行指令寄存器（instructionregister）存储正在执行的指令；程序计数器（programcounter）包含下一个待执行指令的地址。机器周期2.3.1程序执行的一个例子指令编码翻译156C把地址为6C的存储单元里的位模式载入寄存器5166D把地址为6D的存储单元里的位模式载入寄存器65056把寄存器5和6的内容相加结果存入寄存器0306E把寄存器0的内容存放到地址为6E的存储单元中C000停止存储地址单元A015A16CA216A36DA450A556A630A76EA

5、8C0A9001、程序计数器指出了存放第一条指令的内存地址(M1)A0A1。M1156CM2166DM35056M4306EM5C000控制器ALU程序计数器指令寄存器M1R0R5R62、计算机取出M1中的指令，将它放到指令寄存器中。M1156CM2166DM35056M4306EM5C000控制器ALU程序计数器指令寄存器M1156CR0R5R63、计算机执行指令寄存器中的指令，将内容取到ALU的寄存器R5中。M1156CM2166DM35056M4306EM5C000控制器ALU程序计数器指令寄存器M115

6、6CR0100R5R64、程序计数器指向存有下一条指令的内存地址(M2)A2A3。M1156CM2166DM35056M4306EM5C000控制器ALU程序计数器指令寄存器M2R0100R5R6过程5、计算机取出M2中的指令，将它放到指令寄存器中。M1156CM2166DM35056M4306EM5C000控制器ALU程序计数器指令寄存器M2166DR0100R5R66、计算机执行该指令，将内容取出并送到ALU的寄存器R6中。M1156CM2166DM35056M4306EM5C000控制器ALU程序计数器指

7、令寄存器M2166DR0100R5200R67、计算机取出M3中的指令，将它放到指令寄存器中。M1156CM2166DM35056M4306EM5C000控制器ALU程序计数器指令寄存器M35056R0100R1200R28、计算机执行该指令，将结果放到寄存器R0中。M1156CM2166DM35056M4306EM5C000控制器ALU程序计数器指令寄存器M35056R0300100R1200R29、计算机取出M4中的指令，将它放到指令寄存器中。M1156CM2166DM35056M4306EM5C000控制

8、器ALU程序计数器指令寄存器M4306ER0300100R1200R210、计算机执行该指令，将R0中的内容放到地址为6E的存储单元中。M1156CM2166DM35056M4306EM5C000控制器ALU程序计数器指令寄存器M4306ER0300100R1200R211、计算机取出M5中的指令，将它放到指令寄存器中。M1156CM2166DM35056M4306EM5C000控制器