WZM計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)CPU的結(jié)構(gòu)及其工作原理主存儲(chǔ)器（內(nèi)存）結(jié)構(gòu)：地址空間總線與數(shù)據(jù)傳輸指令與程序計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成

(1)硬件系統(tǒng):

運(yùn)算器 控制器 存儲(chǔ)器 輸入設(shè)備 輸出設(shè)備

(2)軟件系統(tǒng):

系統(tǒng)軟件 應(yīng)用軟件系統(tǒng)時(shí)鐘系統(tǒng)時(shí)鐘相當(dāng)于中央處理單元的心臟。在計(jì)算機(jī)工作過程中，系統(tǒng)時(shí)鐘有規(guī)律性地“跳動(dòng)”，按照精確的時(shí)間間隔發(fā)出脈沖式的電信號(hào)。這種脈沖信號(hào)控制著各種系統(tǒng)部件的動(dòng)作速度，使它們能夠協(xié)調(diào)同步。系統(tǒng)時(shí)鐘的頻率不能太快，否則工作部件跟不上步伐，數(shù)據(jù)傳輸和處理就會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤，而系統(tǒng)時(shí)鐘太慢又不能發(fā)揮CPU等部件的能力。

CPU的主頻是指CPU在1秒鐘內(nèi)應(yīng)該完成的指令周期數(shù)，在其他因素相同的情況下，主頻越快的CPU速度越快。內(nèi)存的基本功能用于保存信息的主要部件。對內(nèi)存的一個(gè)基本操作是取出存放在里面的信息，這個(gè)動(dòng)作稱為由內(nèi)存“讀出”；另一個(gè)操作是把信息存放到內(nèi)存里，這稱為內(nèi)存的“寫入”。這兩個(gè)動(dòng)作簡稱為存儲(chǔ)器的“讀寫”，或統(tǒng)成為存儲(chǔ)器的“訪問”。存儲(chǔ)器作為信息的存儲(chǔ)部件，它必須能夠保持存儲(chǔ)在其中的信息不丟失，并且應(yīng)當(dāng)保證保證信息訪問的方便快捷。

內(nèi)存的性能由容量和訪問速度決定。內(nèi)存編址（地址空間）：內(nèi)存被分成長度為一個(gè)字節(jié)（8位）的小單元（基本存儲(chǔ)單位，存儲(chǔ)單元），這些單元順序排列，每個(gè)單元在序列中都有一個(gè)唯一的位置編號(hào)，這個(gè)編號(hào)稱為存儲(chǔ)單元的地址。所有的編碼組成了地址空間。訪問內(nèi)存就是通過地址進(jìn)行的，地址的編碼是唯一的（當(dāng)然在計(jì)算機(jī)內(nèi)部也是用二進(jìn)制來表示的）。AB地址總線DB數(shù)據(jù)總線CB控制總線輸入設(shè)備輸出設(shè)備隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM只讀存儲(chǔ)器ROM接口接口CPUAB地址總線DB數(shù)據(jù)總線選擇/同步CB控制總線00000000110101110000000110010100000000111011010011010100指令數(shù)據(jù)輸入設(shè)備輸出設(shè)備放大A1+A1-A1+A1-A1+A1-A1+A1-A0+A0-A1+A0+A0-A0+A0-A0+A0-C00+C00-C01+C10+C11+C01-C11-C10-A1-

總線與數(shù)據(jù)傳輸

計(jì)算機(jī)中央處理單元中的各不僅通過一條公共信息通路連接，這條信息通路就是總線。數(shù)據(jù)總線：不同部件之間傳遞數(shù)據(jù)?？偩€寬度決定了一次傳遞數(shù)據(jù)量的大?。–PU和內(nèi)存之間–CPU字長）。影響機(jī)器性能的因素之一。地址總線：CPU和內(nèi)存之間進(jìn)行地址傳遞?？偩€寬度決定了機(jī)器所能直接訪問的內(nèi)存大小(16:64K；32:4000M)。控制總線：不同部件之間傳遞控制信息（如讀寫內(nèi)存控制信息）?？偩€與數(shù)據(jù)傳輸輸入設(shè)備輸出設(shè)備

中央處理器 CPU

內(nèi)存儲(chǔ)設(shè)備

MEMORY

外部總線

數(shù)據(jù)流

外存內(nèi)部總線（數(shù)據(jù)總線、地址總線）數(shù)據(jù)流指令流CPU的基本功能：執(zhí)行指令。ALU：整數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算。浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算（協(xié)處理器、浮點(diǎn)處理器）。寄存器：信息的存放。指令寄存器、數(shù)據(jù)寄存器、控制寄存器。大小-CPU字長。指令控制器：解釋指令，并協(xié)調(diào)CPU各部件完成指令的執(zhí)行。中斷控制器：處理程序中斷。CPU內(nèi)部總線：數(shù)據(jù)、指令、控制等信息的傳輸。

CPU寄存器組指令控制器③算術(shù)邏輯運(yùn)算ALU中斷控制器主存儲(chǔ)器①取指令運(yùn)算數(shù)據(jù)②讀出數(shù)據(jù)④處理中斷⑤寫數(shù)據(jù)CPU和內(nèi)存的配合工作

總線與數(shù)據(jù)傳輸

在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與傳輸過程中，有可能會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤——二進(jìn)制位錯(cuò)，需要進(jìn)行“差錯(cuò)校驗(yàn)”。

校驗(yàn)方法：給正常數(shù)據(jù)附加一個(gè)或多個(gè)二進(jìn)制位的冗余信息。通常是在正常數(shù)據(jù)后附加一個(gè)二進(jìn)制位——奇偶校驗(yàn)位。如：對于1字節(jié)數(shù)據(jù)（8位），實(shí)際存儲(chǔ)或傳輸?shù)氖?位二進(jìn)制數(shù)據(jù)。8位是正常信息，另1位是校驗(yàn)位：偶校驗(yàn)：若8位中有偶數(shù)個(gè)1，則校驗(yàn)位為0；否則，校驗(yàn)位為1。這樣9位中總有偶數(shù)個(gè)1，否則，數(shù)據(jù)出錯(cuò)。奇校驗(yàn)

指令與程序

指令采用二進(jìn)制編碼，有零到多個(gè)參數(shù)。一個(gè)CPU所能執(zhí)行的指令、指令的編碼方式、參數(shù)的個(gè)數(shù)和形式等的整體構(gòu)成了CPU的“指令系統(tǒng)”?！爸噶钕到y(tǒng)”實(shí)際上是CPU硬件與基于其上的軟件之間的一種約定，是一種嚴(yán)格的協(xié)議。

指令與程序CISC和RISCCISC(復(fù)雜指令集計(jì)算，ComplexInstructionSetComputing)：包含大量指令，許多指令在執(zhí)行前要分割成小的指令；程序員易于使用；硬件處理負(fù)擔(dān)重。

RISC(精簡指令集計(jì)算，ReducedInstructionSetComputing)：包含相當(dāng)少且簡單的指令；程序員需要將若干簡單指令聯(lián)合起來形成一條較為復(fù)雜的指令；軟件處理負(fù)擔(dān)重。

指令與程序輸入累計(jì)器清零內(nèi)存累計(jì)器內(nèi)存寄存寄存累計(jì)器寄存累計(jì)器比較跳轉(zhuǎn)到P2=0條件跳轉(zhuǎn)≠0條件跳轉(zhuǎn)停加減乘除加1減1指令集合

指令與程序程序程序就是為完成某種特定工作而實(shí)現(xiàn)的、由一系列計(jì)算機(jī)指令構(gòu)成的序列。程序是CPU指令控制器的處理對象，一般的數(shù)據(jù)則是ALU的處理對象。程序是CPU最頻繁使用的信息，應(yīng)當(dāng)放在CPU能快速方便地訪問的地方——內(nèi)存中。指令控制器控制指令的讀取和指令的執(zhí)行（指令周期），并利用程序計(jì)數(shù)器(ProgramCounter)順序控制程序的執(zhí)行。程序在內(nèi)存中順序存儲(chǔ)，指令存儲(chǔ)的順序決定了它們在被執(zhí)行過程中的基本順序關(guān)系（時(shí)間關(guān)系）。

計(jì)算機(jī)基本工作原理1.指令讓計(jì)算機(jī)完成某個(gè)操作發(fā)出的命令。操作碼操作數(shù)3.指令的執(zhí)行有序的指令集合。2.程序內(nèi)存指令取指周期：執(zhí)行周期：控制信號(hào)有關(guān)部件動(dòng)作CPU譯碼CPU4.程序的執(zhí)行CPU不斷地取指令，執(zhí)行指令。

指令與程序中斷（Interrupt）問題背景：處理臨時(shí)出現(xiàn)的緊急事件，如鼠標(biāo)移動(dòng)。中斷的處理：發(fā)現(xiàn)中斷信號(hào)，指令控制器終止正在運(yùn)行的程序，保存該程序的運(yùn)行現(xiàn)場（當(dāng)前所有執(zhí)行狀態(tài)信息），以便其恢復(fù)執(zhí)行；根據(jù)中斷信號(hào)從特定位置啟動(dòng)中斷處理程序（操作系統(tǒng)提供）處理中斷。中斷的產(chǎn)生：各種軟硬件；中斷信號(hào)（中斷的詳細(xì)信息）。中斷的接收：CPU中的中斷控制器接收；中斷信號(hào)的編碼、中斷處理程序起始地址。中斷的檢測：指令控制器在每次指令執(zhí)行后，都檢測是否出現(xiàn)中斷信號(hào)。指令周期由指令控制器控制取指令取運(yùn)算數(shù)算術(shù)邏輯運(yùn)算檢測中斷，決定下一個(gè)指令地址

指令與程序進(jìn)程：是程序在計(jì)算機(jī)上的一次執(zhí)行活動(dòng)。當(dāng)你運(yùn)行一個(gè)程序，你就啟動(dòng)了一個(gè)進(jìn)程。顯然，程序是死的(靜態(tài)的)，進(jìn)程是活的(動(dòng)態(tài)的)。進(jìn)程可以分為系統(tǒng)進(jìn)程和用戶進(jìn)程進(jìn)程是操作系統(tǒng)進(jìn)行資源分配的單位進(jìn)程與線程線程：進(jìn)程又被細(xì)化為線程，也就是一個(gè)進(jìn)程下有多個(gè)能獨(dú)立運(yùn)行的更小的單位。語言

低級語言：機(jī)器語言、匯編語言。

特點(diǎn)：不容易理解和編寫；執(zhí)行速度快；常用來編寫系統(tǒng)軟件和實(shí)時(shí)性要求較高的程序，例如：驅(qū)動(dòng)程序、過程控制程序等。

高級語言：比較接近于人類語言的一種計(jì)算機(jī)語言。

特點(diǎn)：容易理解和編寫；執(zhí)行速度比較慢；常用來編寫應(yīng)用軟件。

常用高級語言有：Basic、C語言、Fortran和VB、JAVA語言處理程序解釋方式

編譯方式對立于系統(tǒng)依賴于系統(tǒng)軟件分類系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng) DOS、Windows、UNIX。語言處理程序 TurboC連接程序LINK診斷程序 QAPLUS、WINTEST。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) FoxPro、Oracle。應(yīng)用軟件文字處理軟件WPS、Word。表格處理軟件Excel輔助設(shè)計(jì)軟件AutoCAD實(shí)時(shí)控制軟件FIX計(jì)算機(jī)軟件

軟件=程序+數(shù)據(jù)+文檔

進(jìn)入DOS界面方法1

進(jìn)入DOS界面方法2123DOS界面

1、DIR含義：顯示指定路徑上所有文件或目錄的信息格式：DIR[盤符：][路