数码资讯
指令控制的电脑系统(计算机的指令系统)
1. 计算机的指令系统指令系统屏蔽了底层硬件的差异性,并提供了软件的输入输出界面。2. 计算机的指令系统不同取决于1. 运算速度计算机的运算速度是指计算机每秒钟执行的指令数。单位为每秒百万条指令(简称 MIPS)或者每秒百万条浮点指令(简称 MFPOPS)。它们都是用基准程序来测试的。影响运算速度的
1. 计算机的指令系统
指令系统屏蔽了底层硬件的差异性,并提供了软件的输入输出界面。
2. 计算机的指令系统不同取决于
1. 运算速度
计算机的运算速度是指计算机每秒钟执行的指令数。单位为每秒百万条指令(简称 MIPS)或者每秒百万条浮点指令(简称 MFPOPS)。它们都是用基准程序来测试的。影响运算速度的有如下几个主要因素:
①CPU的主频。指计算机的时钟频率。它在很大程度上决定了计算机的运算速度。
②字长。CPU进行运算和数据处理的最基本、最有效的信息位长度。
③指令系统的合理性。每种机器都设计了一套指令,一般均有数十条到上百条
2. 存储器的指标
①存取速度。内存储器完成一次读(取)或写(存)操作所需的时间称为存储器的存取时间或者访问时间。而连续两次读(或写)所需的最短时间称为存储周期。对于半导体存储器来说,存取周期约为几十到几百ns(10-9秒)。
②存储容量。存储容量一般用字节(Byte)数来度量。PC机的内存储器已由286机配置的1MB,发展到现在P4(奔腾4)配置256MB,甚至512MB以上。
3. I/O的速度
主机I/O的速度,取决于I/O总线的设计。这对于慢速设备(例如键盘、打印机)关系不大,但对于高速设备则效果十分明显。
3. 计算机的指令系统能完成的运算
计算机指令的执行主要由CPU完成:CPU: 中央处理器(CPU,Central Processing Unit)是一块超大规模的集成电路,是一台计算机的运算核心(Core)和控制核心( Control Unit)。它的功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。 中央处理器主要包括运算器(算术逻辑运算单元,ALU,Arithmetic Logic Unit)和高速缓冲存储器(Cache)及实现它们之间联系的数据(Data)、控制及状态的总线(Bus)。
它与内部存储器(Memory)和输入/输出(I/O)设备合称为电子计算机三大核心部件。
4. 计算机的指令系统包括
几个常用的操作系统:
1、 DOS操作系统
DOS是英文Disk Operation System的简称,中文为磁盘操作系统,自1981年推出1.0版发展至今已升级到6.22版,DOS的界面用字符命令方式操作,只能运行单个任务。
2、 Windows 9x
Windows 9x是一个窗口式图形界面的多任务操作系统,弥补了DOS的种种不足。此后推出的Windows ME(2000年)、Windows XP(2001年)与Windows 9x相比,着重增加和增强了网络互联、数字媒体、娱乐组件、硬件即插即用、系统还原等方面的功能。
3、Windows 98
是面向大众用户的版本,由于是从DOS发展过来的,在安装和运行了大型软件以后,系统会变得不太稳定,经常会死机。
4、windows xp
实在windows nt的技术上发展过来的,由于最初windows nt是为服务器设计的因此稳定性要比windows 98系列操作系统好很多。
5、 Windows NT/ Windows 2000
Windows NT是一个网络型操作系统,它在应用、管理、性能、内联网/互联网服务、通讯及网络集成服务等方面拥有多项其他操作系统无可比拟的优势。因此,它常用于要求严格的商用台式机、工作站和网络服务器。
Windows 2000是在Windows NT内核基础上构建起来的,同时吸收了Windows 9x的优点,因此,Windows 2000更易于使用和管理,可靠性更强,执行更迅速,更稳定和更安全,网络功能更齐全,娱乐效果更佳。
windows服务器最常用的是 windows 2003和windows 2008两种,这两款都被很多大小型企业所用。
6、 UNIX
UNIX操作系统设计是从小型机开始的,从一开始就是一种多用户、多任务的通用操作系统,它为用户提供了一个交互、灵活的操作界面,支持用户之间共享数据,并提供众多的集成的工具以提高用户的工作效率,同时能够移植到不同的硬件平台。
UNIX操作系统的可靠性和稳定性是其他系统所无法比拟的,是公认的最好的Internet服务器操作系统。从某种意义上讲,整个因特网的主干几乎都是建立在运行UNIX的众多机器和网络设备之上的。
7、 Linux
准确的说,Linux应该是符合UNIX规范的一个操作系统,Linix是基于源代码的方式进行开发的。Linux是一套免费使用和自由传播的类似UNIX的操作系统,这个系统是由全世界各地的成千上万的程序员设计和实现的。
用户不用支付任何费用就可以获得它和它的源代码,并且可以根据自己的需要对它进行必要的修改,无偿对它使用,无约束地继续传播。
Linux以它的高效性和灵活性著称。它能够在PC计算机上实现全部的UNIX特性,具有多任务、多用户的能力。而且还包括了文本编辑器、高级语言编译器等应用软件。
它还包括带有多个窗口管理器的X—Windows图形用户界面,如同我们使用Windows NT一样,允许我们使用窗口、图标和菜单对系统进行操作。它是一个功能强大、性能出众、稳定可靠的操作系统。
8、 其他操作系统
如:Mac OS是苹果电脑Macintosh机器的专用操作系统,从本质上将,Mac OS 也是UNIX的一个变体。
5. 计算机的指令系统由若干条指令组成
指令:是计算机硬件能够识别并直接执行的操作命令.一个指令规定计算机执行一个基本操作。
机器指令:是用机器字来表示的,表示一条指令的机器字 一种计算机所能识别的一组不同指令的集合,管为该种计算机的指令集合或指令系统。
6. 计算机的指令系统取决于什么
计算机启动的基本程序是放在 ROM中.
微机系统计算机启动过程:
第一步:当我们按下电源开关时,电源就开始向主板和其它设备供电,此时电压还不太稳定,主板上的控制芯片组会向CPU发出并保持一个RESET(重置)信号,让CPU内部自动恢复到初始状态,但CPU在此刻不会马上执行指令。当芯片组检测到电源已经开始稳定供电了(当然从不稳定到稳定的过程只是一瞬间的事情),它便撤去RESET信号(如果是手工按下计算机面板上的Reset按钮来重启机器,那么松开该按钮时芯片组就会撤去RESET信号),CPU马上就从地址FFFF0H处开始执行指令,从前面的介绍可知,这个地址实际上在系统BIOS的地址范围内,无论是AwardBIOS还是AMIBIOS,放在这里的只是一条跳转指令,跳到系统BIOS中真正的启动代码处。
第二步:系统BIOS的启动代码首先要做的事情就是进行POST(Power-OnSelfTest,加电后自检),POST的主要任务是检测系统中一些关键设备是否存在和能否正常工作,例如内存和显卡等设备。由于POST是最早进行的检测过程,此时显卡还没有初始化,如果系统BIOS在进行POST的过程中发现了一些致命错误,例如没有找到内存或者内存有问题(此时只会检查640K常规内存),那么系统BIOS就会直接控制喇叭发声来报告错误,声音的长短和次数代表了错误的类型。在正常情况下,POST过程进行得非常快,我们几乎无法感觉到它的存在,POST结束之后就会调用其它代码来进行更完整的硬件检测。 第三步:接下来系统BIOS将查找显卡的BIOS,前面说过,存放显卡BIOS的ROM芯片的起始地址通常设在C0000H处,系统BIOS在这个地方找到显卡BIOS之后就调用它的初始化代码,由显卡BIOS来初始化显卡,此时多数显卡都会在屏幕上显示出一些初始化信息,介绍生产厂商、图形芯片类型等内容,不过这个画面几乎是一闪而过。系统BIOS接着会查找其它设备的BIOS程序,找到之后同样要调用这些BIOS内部的初始化代码来初始化相关的设备。
第四步:查找完所有其它设备的BIOS之后,系统BIOS将显示出它自己的启动画面,其中包括有系统BIOS的类型、序列号和版本号等内容。
第五步:接着系统BIOS将检测和显示CPU的类型和工作频率,然后开始测试所有的RAM,并同时在屏幕上显示内存测试的进度,我们可以在CMOS设置中自行决定使用简单耗时少或者详细耗时多的测试方式。
第六步:内存测试通过之后,系统BIOS将开始检测系统中安装的一些标准硬件设备,包括硬盘、CD-ROM、串口、并口、软驱等设备,另外绝大多数较新版本的系统BIOS在这一过程中还要自动检测和设置内存的定时参数、硬盘参数和访问模式等。
第七步:标准设备检测完毕后,系统BIOS内部的支持即插即用的代码将开始检测和配置系统中安装的即插即用设备,每找到一个设备之后,系统BIOS都会在屏幕上显示出设备的名称和型号等信息,同时为该设备分配中断、DMA通道和I/O端口等资源。
第八步:到这一步为止,所有硬件都已经检测配置完毕了,多数系统BIOS会重新清屏并在屏幕上方显示出一个表格,其中概略地列出了系统中安装的各种标准硬件设备,以及它们使用的资源和一些相关工作参数。
第九步:接下来系统BIOS将更新ESCD(ExtendedSystemConfigurationData,扩展系统配置数据)。ESCD是系统BIOS用来与操作系统交换硬件配置信息的一种手段,这些数据被存放在CMOS(一小块特殊的RAM,由主板上的电池来供电)之中。通常ESCD数据只在系统硬件配置发生改变后才会更新,所以不是每次启动机器时我们都能够看到"UpdateESCD...Success"这样的信息,不过,某些主板的系统BIOS在保存ESCD数据时使用了与Windows9x不相同的数据格式,于是Windows9x在它自己的启动过程中会把ESCD数据修改成自己的格式,但在下一次启动机器时,即使硬件配置没有发生改变,系统BIOS也会把ESCD的数据格式改回来,如此循环,将会导致在每次启动机器时,系统BIOS都要更新一遍ESCD,这就是为什么有些机器在每次启动时都会显示出相关信息的原因。 第十步:ESCD更新完毕后,系统BIOS的启动代码将进行它的最后一项工作,即根据用户指定的启动顺序从软盘、硬盘或光驱启动。以从C盘启动为例,系统BIOS将读取并执行硬盘上的主引导记录,主引导记录接着从分区表中找到第一个活动分区,然后读取并执行这个活动分区的分区引导记录,而分区引导记录将负责读取并执行IO.SYS,这是DOS和Windows9x最基本的系统文件。Windows9x的IO.SYS首先要初始化一些重要的系统数据,然后就显示出我们熟悉的蓝天白云,在这幅画面之下,Windows将继续进行DOS部分和GUI(图形用户界面)部分的引导和初始化工作。
7. 计算机的指令系统相同吗
编程就是让计算机为解决某个问题而使用某种程序设计语言编写程序代码,并最终得到相应结果的过程。
为了使计算机能够理解人的意图,人类就必须要将需解决的问题的思路、方法、和手段通过计算机能够理解的形式告诉计算机,使得计算机能够根据人的指令一步一步去工作,完成某种特定的任务。
这种人和计算机之间交流的过程就是编程。汇编语言为了解决使用机器语言编写应用程序所带来的一系列问题,文件系统驱动编程流程人们首先想到使用助记符号来代替不容易记忆的机器指令。
这种助记符号来表示计算机指令的语言称为符号语言,也称汇编语言。在汇编语言中,每一条用符号来表示的汇编指令与计算机机器指令一一对应;记忆难度大大减少了,不仅易于检查和修改程序错误,而且指令、数据的存放位置可以由计算机自动分配。
用汇编语言编写的程序称为源程序,计算机不能直接识别和处理源程序,必须通过某种方法将它翻译成为计算机能够理解并执行的机器语言,执行这个翻译工作的程序称为汇编程序。机器语言在计算机系统中,一条机器指令规定了计算机系统的一个特定动作。一个系列的计算机在硬件设计制造时就用了若干指令规定了该系列计算机能够进行的基本操作,这些指令一起构成了该系列计算机的指令系统。
在计算机应用的初期,程序员使用机器的指令系统来编写计算机应用程序,这种程序称为机器语言程序。使用机器语言编写的程序,由于每条指令都对应计算机一个特定的基本动作,所以程序占用内存少、执行效率高。缺点也很明显,如:编程工作量大,容易出错;依赖具体的计算机体系,因而程序的通用性、移植性都很差。汇编程序汇编程序。使用汇编语言编写计算机程序,程序员仍然需要十分熟悉计算机系统的硬件结构,所以从程序设计本身上来看仍然是低效率的、烦琐的。
但正是由于汇编语言与计算机硬件系统关系密切,在某些特定的场合,如对时空效率要求很高的系统核心程序以及实时控制程序等,迄今为止汇编语言仍然是十分有效的程序设计工具。但它有不可替代的特性,比如一些单片机或者一些直接控制硬件的程序就一定要用汇编语言高级语言高级语言是一类接近于人类的自然语言和数学语言的程序设计语言的统称。
按照其程序设计的出发点和方式不同,高级语言分为了面向过程的语言和面向对象的语言,如Fortran语言、C语言、汉语程序设计语言等都是面向过程的语言;而以C++、Smalltalk等为代表的面向对象的语言与面向过程语言有着许多不同,这些语言支持“程序是相互联系的离散对象集合”,这样一种新的程序设计思维方式,具有封装性、继承性和多态性等特征。
高级语言按照一定的语法规则,由表达各种意义的运算对象和运算方法构成。使用高级语言编写程序的优点是:编程相对简单、直观、易理解、不容易出错;高级语言是独立于计算机的,因而用高级语言编写的计算机程序通用性好,具有较好的移植性。用高级语言编写的程序称为源程序,计算机系统不能直接理解和执行,必须通过一个语言处理系统将其转换为计算机系统能够认识、理解的目标程序才能被计算机系统执行。
8. 计算机的指令系统跟计算机的硬件无关
主要是取决于所用的CPU 指令系统的意思是计算机硬件的语言系统,也称为机器语言。是软件和硬件的主要界面,从系统结构的角度看。它是系统程序员看到的计算机的主要属性。因此指令系统表明了计算机的基本功能决定了机器所要求的能力,所以也决定了指令的格式和机器的结构。对不同的计算机在设计指令系统时,应对指令格式、类型及操作的功能给予应有的重视。
9. 计算机的指令系统由什么决定
第一代程序设计语言就是计算机的指令系统。用户用机器指令编写程序。这种程序就是机器指令的序列,由“0”和“1”组成,难于阅读,难于维护,而且程序高度依赖于计算机硬件,难于移植。
第二代语言是汇编语言,其中每个语句是用助记符动工表示的机器指令。虽然可读性和可移植性方面前进了一步,但依然依赖于计算机硬件。
第三代语言也称为高级程序设计语言,其中的语句与机器指令并不一一对应,尤其是表达式的书写与人们的习惯基本相同。
程序员需要逐行编写语句来实现算法的过程,因此,它属于过程化的语言。
第四代语言是非过程化的程序设计语言,用户只说明要求做什么,而把具体的执行步骤交由软件自动执行。
10. 计算机的指令系统取决于
计算机的每条指令必须包含两个最基本的部分,分别是操作数和操作码。
指令系统的每一条指令都有一个操作码,它表示该指令应进行什么性质的操作。不同的指令用操作码这个字段的不同编码来表示,每一种编码代表一种指令。组成操作码字段的位数一般取决于计算机指令系统的规模。
操作数指出指令执行的操作所需要数据的来源。操作数是汇编语言指令的一个字段。例如:Mov AX 5678H 操作数(AX 5678H)。在操作数这个字段中可以放操作数本身,也可以放操作地址,还可以放操作地址的计算方法。