[学习笔记]计算机系统学习笔记Week1-1

冯·诺依曼系统结构

主要思想：

1、计算机应由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五个基本部件组成。
2、各基本部件的功能是：
•存储器不仅能存放数据，而且也能存放指令，形式上两者没有区别，但计算机应能区分数据还是指令；
•控制器应能自动取出指令来执行；
•运算器应能进行加/减/乘/除四种基本算术运算，并且也能进行一些逻辑运算和附加运算；
•操作人员可以通过输入设备、输出设备和主机进行通信。
3、内部以二进制表示指令和数据。每条指令由操作码和地址码两部分组成。操作码指出操作类型，地址码指出操作数的地址。由一串指令组成程序。
4、采用“存储程序” 工作方式。

现代操作系统工作流程

程序执行前

数据和指令事先存放在存储器中，每条指令和每个数据都有地址，指令按序存放，指令由OP、ADDR字段组成，程序起始地址置PC

开始执行程序

第一步：根据PC取指令

第二步：指令译码

第三步：取操作数

第四步：指令执行

第五步：回写结果

第六步：修改PC的值

继续执行下一条指令

汇编语言

汇编语言由汇编指令组成

什么是汇编指令

用助记符和标号来表示的指令叫做汇编指令，与机器指令是一一对应的

什么是指令

·指令包含操作码和操作数或其地址码

·指令只能描述：取/存一个数

两个数进行加/减/乘/除/与/或运算

根据运算结果判断是否转移执行

机器语言和汇编语言都是面向机器结构的语言，故它们统称为机器级语言

高级语言

高级语言的特点

·与具体机器结构无关

·面向算法描述，比机器级语言描述能力强得多

·高级语言中一条语句对应几条、几十条甚至几百条指令

·有“面向过程”和“面向对象“的语言之分

·处理逻辑分为顺序结构、选择结构、循环结构

·有”编译”和”解释“两种转换方式：

编译程序：将高级语言源程序转换为机器级目标程序，执行时只要启动目标程序即可

解释程序：将高级语言语句逐条翻译成机器指令并立即执行，不生成目标文件