自考计算机系统原理（第一章计算机系统概论）-13015

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自考计算机系统原理（第一章计算机系统概论）-13015冯·诺依曼结构最重要的思想？

冯·诺依曼结构最重要的思想被编写成程序，然后将程序和原始数据送入主存并启动执行。一旦程序被启动，计算机应能在不需操作人员干预下，自动完成逐条取出指令和执行指令的任务。

冯·诺依曼结构的主要思想是什么呢？

1.计算机应由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五个基本部件组成。

2.各基本部件的功能是

· 存储器不仅能存放数据，而且也能存放指令，形式上两者没有区别，但计算机应能区分数据还是指令；

· 控制器应能自动取出指令来执行；

· 运算器应能进行加/减/乘/除四种基本算术运算，并且也能进行一些逻辑运算和附加运算；

· 操作人员可以通过输入设备、输出设备和主机进行通信。

3.内部以二进制表示指令和数据。每条指令由操作码和地址码两部分组成。操作码指出操作类型，地址码指出操作数的地址。由一串指令组成程序。

4.采用“存储程序”工作方式。

冯诺依曼结构计算机工作方式（是如何工作）？

存储程序(Stored-program)

计算机硬件的基本组成计算机基本部件

· CPU：中央处理器；

· PC：程序计数器；

· MAR：存储器地址寄存器

· ALU：算术逻辑部件；

· IR：指令寄存器；

· MDR：存储器数据寄存器

· GPRs：通用寄存器组（由若干通用寄存器组成，早期就是累加器）

用一句话描述什么是汇编指令吗？

· 用助记符和标号来表示的指令（机器指令用二进制表示，汇编指令用符号表示）

· 可以描述：取（或存一个数） 两个数加（或减、乘、除、与、或等） 根据运算结果判断是否转移执行

指令又是什么呢

· 包含操作码和操作数或其地址码

ISA指Instruction Set Architecture，

即指令集体系结构。

SA是一种规约（Specification），它规定了如何使用硬件

· 可执行的指令的集合，包括指令格式、操作种类以及每种操作对应的操作数的相应规定；

· 指令可以接受的操作数的类型；

· 操作数所能存放的寄存器组的结构，包括每个寄存器的名称、编号、长度和用途；

· 操作数所能存放的存储空间的大小和编址方式；

· 操作数在存储空间存放时按照大端还是小端方式存放；

· 指令获取操作数的方式，即寻址方式；

· 指令执行过程的控制方式，包括程序计数器、条件码定义等。

为什么ISA在计算机系统中是必不可少的一个抽象层？

· 没有它，软件无法使用计算机硬件！

· 没有它，一台计算机不能称为“通用计算机”

ISA和计算机组成（Organization，即MicroArchitecture）是何关系？

· SA是计算机组成的抽象。

· 不同ISA规定的指令集不同，如，IA-32、MIPS、ARM等

· 计算机组成必须能够实现ISA规定的功能，如提供GPR、标志、运算电路等

· 同一种ISA可以有不同的计算机组成，如乘法指令可用ALU或乘法器实现

ABI是什么？

· ABI是为运行在特定ISA及特定操作系统之上的应用程序中所遵循的一种机器级目标代码层接口

· 描述了应用程序和操作系统之间、应用程序和所调用的库之间、不同组成部分（如过程或函数）之间在较低层次上的机器级代码接口。