计算机的工作原理

计算机的工作原理知识点目标▐请你用4分钟时间阅读以下内容：▐通过阅读，你能了解并说出计算机是如何工作的？冯·诺伊曼计算机系统结构框图3计算机的工作过程①取出指令②分析指令③执行指令④形成下一条指令地址从存储器中取被乘数25、乘数3在运算器中得乘积75存放乘积75从存储器中取被减数86、减数75在运算器中得结果11存放最后结果从键盘输入，到存储器中送入运算器送回存储器送入运算器送回存储器输出最后结果计算机的基本工作过程(示例：25*3及86-75)1.指令：让计算机完成某个操作所发出的命令。2.指令格式:操作码地址码OPA计算机的工作原理1指令及指令系统图4指令格式操作码（OP）：表示一条指令的操作特性和功能地址码（A）：给出参与操作的数据在存储器中的地址。指令含义：AOP(A)取出地址A中的数据进行指令规定的OP操作，再把操作送回地址A中。3.指令系统：计算机所能执行的全部指令的集合。4.指令的分类按功能划分为4类:数据传输类指令：包括寄存器与寄存器之间、寄存器与存储单元之间、存储单元与存储单元之间的数据传输。运算类指令：算术运算指令和逻辑运算指令。程序控制类指令：用于控制程序的流向，包括转移指令、转子指令、中断指令等。输入\输出类指令（I/O指令）：用于主机与外设之间交换信息、用于控制外设的工作、测试外设状态和输入/输出数据。一、概述1、计算机数据流控制流输入设备输出设备控制器运算器存储器冯·喏依曼思想：•计算机应由五大模块组成；•程序与数据一样存放在内存；•指令在存储器中按执行顺序存放；•机器以运算器为中心。它的功能是算术运算和逻辑运算它的作用是控制整个计算机的各个部件有条不紊的工作存储器分为内存储器和外存储器两种，内存用于存放要执行的程序和数据。用来接收用户输入的数据和程序，并将它们转换为二进制编码存放到内存中用于将存放在内存中由计算机处理的结果转变为人们所能接受的形式运算过程中控制器和运算器的作用数据流控制流CPU控制器读指令读取的指令操作数结果存储器状态寄存器运算器运算命令读数据程序的执行过程取指令、分析指令、执行指令ABDBALU累加器ACC暂存器标志寄存器FR寄存器组操作控制器OC指令译码器ID指令寄存器IR操作码,地址码内部总线地址缓冲器数据缓冲器程序计数器PC地址译码读控制B0H5CH04H2EH地址1001H1002H1003H内容1000H内存储器MOV5CH,R1ADDR1,2EH,R2＋1CPU外CPU内①②③④⑤⑥①②③④⑤⑥①③④⑤⑥②①②③④⑤⑥⑦⑧10计算机的工作原理并行处理技术指令级并行技术ISP流水线、超标量、超长指令字系统级并行技术SLP多处理器（多机/多核）、多磁盘线程级并行技术TLP同时多线程SMT电路级并行技术CLP组相联cache、先行进位加法器并行处理技术实现多个处理器或处理器模块的并行性，其基本思想包括时间重叠（timeinterleaving）、资源重复（resourcereplicaiton）和资源共享（resourcesharing）。11计算机基本工作原理小结（1）先把数据与程序储存在存储器中，（2）然后通过控制器控制指定数据的读取和控制运算器进行运算，（3）再把结果送回存储器。（4）通过输入、输出设备将数据或程序对存储器的信息输入和输出、显示出来。