文档介绍：第一章计算机系统概论
计算机的语言(1)
科学技术的高度发达,出现了计算机。人类要控制和操纵计算机,需要人类和计算机交流的语言。
高级语言
需要一种和人类自然语言接近、又能为计算机所接受的语言,就是计算机的高级语言。如:
C、BASIC、FORTRAN、ALGOL、PASCAL、COBOL、Ada等。
计算机的解题过程:
1、程序员用高级语言编写程序;
2、将程序和数据输入计算机,由计算机翻译成机器语言程序,保存在存储器中;
3、运行程序,输出结果。
计算机的语言(2)
存储器
存放原始数据、程序、中间运算结果。由单元组成,每个单元的编号称为地址
指令
机器语言程序是一系列的指令组成。计算机执行程序就是一条条的执行指令。
指令分为两个部分:
操作吗:指定执行什么操作(加、减等);
地址吗:指定对那些数据操作,通常给出数据的地址。
计算机的语言(3)
举例,BASIC语言的一条语句: LET d=b*b-4*a*c
翻译成机器语言:
程序注释
MUL B, B ;b2送入B
MUL A, E ;4a送入A
MUL A, C ;4ac送入A
SUB B, A ;b2-4ac送入B
MOV D, B ;b2-4ac从B传到D
A a
B b
C c
D d
E 4
计算机的语言(3)
程序在存储器中的存放
假设程序从存储器地址 n 开始存放。程序如下:
n MUL n+7, n+7
n+1 MUL n+6, n+10
n+2 MUL n+6, n+8
n+3 SUB n+7, n+6
n+4 MOV n+9, n+7
n+5 HLT
n+6 a
n+7 b
n+8 c
n+9 d
n+10 4
计算机的硬件(1)
基本组成:
中央处理机CPU、存储器、输入输出设备;
输入设备:
输入原始数据和程序,通常是ASCII码。
输出设备:
输出计算机的计算结果,可以是数字、字母、表格、图形;
存储器:
用于存放计算机的程序和数据,是计算机各种信息的存储和交流中心;
运算器:
对信息或数据进行处理和运算的部件,通常为算术和逻辑运算;
控制器:
实现程序自动执行的控制过程。输入数据和程序、放入存储器、计算、结果输出。
计算机的硬件(2)
计算机各部件之间的连接
各部件之间的信号可以分为三种类型:地址、数据、控制信号。这些信号通过总线方式连接,如图。
运算控制部件
CPU
存储器
输入/输出
输入/输出
地址总线
数据总线
控制总线
计算机系统的层次结构(1)
计算机的解题过程如下:
用高级语言
编写程序
翻译成
机器语言
执行程序
人工编写
计算机上运行
计算机上运行
源程序
目标程序
输出结果
计算机系统的层次结构(2)
机器语言:
二进制表示,计算机可直接执行;
汇编语言:
用符号表示对应的机器指令,计算机将汇编语言程序翻译成机器语言程序后执行;
高级语言:
接近自然语言,执行需要把高级语言程序翻译为汇编语言或中间语言,再翻译成机器语言;
翻译程序有:
编译程序:将编写的源程序全部翻译成机器语言后,在执行机器语言程序。
解释程序:将源程序逐条翻译并执行,不保存翻译结果。
计算机系统的层次结构(3)
高级语言虚拟机器的层次结构
虚拟机器M3
(高级语言机器)
虚拟机器M2
实际机器M1
汇编语言机器或
中间语言机器