1.1 计算机基本工作原理

现代计算机结构思想为 存储程序。

存储程序的思想为事先将编好的程序和数据送入主存后才能执行，启动后无需人员干预就能自动逐条执行指令完成任务。

冯-诺伊曼结构的基本思想

现代的绝大部分计算机硬件组成仍然具有 冯-诺伊曼结构 计算机的特征。

冯-诺伊曼结构 的计算机基本思想包括以下几个方面:

• 采用存储程序工作方式。
• 计算机由运算器，控制器，存储器，输入设备，输出设备五大基本部件构成。
• 运算器能基本算术和逻辑运算；控制器能自动执行指令；存储器能存放数据和指令；操作人员可以通过输入输出设备使用计算机。
• 计算机内部由二进制形式表示数据和指令；每条指令由操作码和地址码组成；操作码指出操作类型，地址码指出数据地址；一串指令组成程序。

相关概念速记:

1、主存：主存储器，也叫内存，用来存放指令和数据。
2、算数逻辑部件(ALU)：用来进行算数逻辑运算的部件。
3、控制器(CU)：也叫控制元件，用于自动逐条取出指令并进行译码的部件。
4、通用寄存器(GPR)：用了临时存放从主存取来的数据或运算的结果。
5、标志寄存器：存放运算结果产生的标志信息。
6、指令寄存器(IR)：存放从主存取来需要临时保存的指令。
7、程序计数器(PC)：指令执行过程中，自动计算下一条指令并保存到指令寄存器中。
7、中央处理器(CPU)：通常把控制部件、运算部件和各类寄存器互连组成的电路称为中央处理器。
8、主存地址：主存中每个单元的地址编号。
9、总线：连接不同部件进行信息传输的介质，包含“地址线”,“控制线”,“数据线”；CPU访问主存时先传输地址和指令，然后再传输数据。
10、主存地址寄存器(MAR)：CPU送到地址线的主存地址先存放在此。
11、主存数据寄存器(MDR)：发送到或从数据线取来的数据先存放到此处。

程序和指令的执行过程

用0和1表示的一串0/1序列，用来完成指示CPU完成一个特定的原子操作叫 指令(instruction) 。

• 取数指令：从主存单元中取出数据存放到通用寄存器中。
• 存数指令：将通用寄存器的内容写入主存单元。
• 加法指令：将两个通用寄存器的内容相加后送入结果寄存器。
• 传送指令：将一个通用寄存器的内容送到另一个通用寄存器。

指令分为若干个字段，有操作码、地址码等字段，其中 操作码字段 指出指令的操作类型，例如加减、传送、跳转等。 地址码字段 指出指令所处理的操作数地址，例如寄存器编号等。

关于示例提示

对于指令的简单示例，自考教材上有说明，通过示例可以更好的了解到计算机上程序和指令的执行过程。
因为篇幅原因，请自行查看教材。