计算机系统导论
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1.5 小结

本章主要对计算机系统作了概述性的介绍,指出了本书内容在整个计算机系统中的位置,介绍了计算机系统的基本功能和基本组成、计算机系统各个抽象层之间的转换以及程序开发和执行的概要过程。

计算机在控制器的控制下能完成数据处理、数据存储和数据传输三个基本功能,因而它由完成相应功能的控制器、运算器、存储器、输入和输出设备组成。在计算机内部,指令和数据都用二进制表示,两者在形式上没有任何差别,都是0/1序列,都存放在存储器中,按地址访问。计算机采用“存储程序”方式进行工作。指令格式中包含操作码字段和地址码字段等,地址码可以是主存单元号,也可以是通用寄存器编号,用于指出操作数所在的主存单元或通用寄存器。

计算机系统采用逐层向上抽象的方式构成,通过向上层用户提供一个抽象的简洁接口而将较低层次的实现细节隐藏起来。在底层系统软件和硬件之间的抽象层就是指令集体系结构,简称体系结构。硬件和软件相辅相成,缺一不可,两者都可用来实现逻辑功能。

计算机完成一个任务的大致过程如下:用某种程序设计语言编制源程序;用语言处理程序将源程序翻译成机器语言目标程序;将目标程序中的指令和数据装入内存,然后从第一条指令开始执行,直到程序所含指令全部执行完。每条指令的执行包括取指令、指令译码、PC增量、取操作数、运算、送结果等操作。