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第三节计算机系统的组成

§1-3-2 计算机工作原理

☆计算机基本工作原理
  上面提到的计算机五个基本部分称为计算机硬件，但是仅有硬件，计算机只有运算的可能性,如要计算机进行计算控制等功能的话，计算机还必须配有必要的软件。所谓的软件就是指使用计算机的各种程序。
　1. 指令和程序的概念
  　指令就是让计算机完成某个操作所发出的指令和命令，即计算机完成某个操作的依据。一条指令通常由两个部分组成，前面是操作码部分，后面是操作数部分，操作码指明该指令要完成的操作，如：加、减、乘、除等。操作数是指参加运算的数或者数所在的单元地址。一台计算机的所有指令的集合，称为该计算机的指令系统。
  使用者根据解决某一问题的步骤，选用一条条指令进行有序的排列。计算机执行了这一指令序列，便可完成预定的任务。这一指令序列就称为程序。显然程序中的每一条指令必须是所用计算机是指令系统中的指令，因此指令系统是提供给使用者编制程序的基本依据。指令系统反映了计算机的基本功能，不同的计算机其指令系统也不相同。
　2. 计算机执行指令的过程
  　计算机执行指令一般分为两个阶段,第一阶段，将要执行的指令从内存取到CPU内。第二阶段，CPU对取入的该指令进行分析译码,判断该条指令要完成的操作。然后向个部件发出完成该操作的控制信号，完成该指令的功能。当一条指令执行完后就进入下一条指令的取指操作。一般将第一阶段取指令的操作称为取指周期，将第二阶段称为执行周期。
  3. 程序的执行过程
　　程序是由一系列指令的有序集合构成,计算机执行程序就是执行这一系列指令。CPU 从内存读出一条指令到CPU 内执行，该指令执行完，再从内存读出下一条指令到CPU 内执行。CPU 不断地取指令，执行指令，这就是程序的执行过程。