1.2 计算机系统层次结构
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将指令以代码的形式存入主存储器中，之后按照顺序依次执行，知道程序执行结束。
计算机硬件系统由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备5大部件组成；
指令和数据以同等地位存于存储器内，并可按地址寻访；
指令和数据均用二进制代码表示；
指令由操作码和地址码组成
操作码用来表示操作的性质；
地址码用来表示操作数在存储器中的位置；
指令在存储器内按顺序存放。通常指令是顺序执行的，在特定条件下，可根据运算结果或根据设定的条件改变执行顺序；
早期的冯诺依曼机以运算器为中心，输入/输出设备通过运算器与存储器传送数据。
存储器包括主存储器（主存、内存储器）和辅助存储器（辅存、外存储器）。
主存的组成如图所示：
存储体：存放二进制信息；
地址寄存器（MAR，Memory Adders Register）：存放访存地址，经过地址译码后找到相应的存储单元；
数据寄存器（MDR，Memory Data Register）：暂存要从存储器中读或写的信息。
主存储器是由若干存储单元构成的，每个存储单元包含若干存储元件，每一个存储元件可以存储一位二进制代码0或1。因此每一个存储单元可以存储一串二进制码。这串二进制码称为存储字，它的位数称为存储字长，实际上就是存储单元中存储元件的个数。
例如，一个存储单元中有8个存储元件，则其存储字长为8位（bit），也可以称为1字节（B，Byte）。
用于处理计算机的算术运算和逻辑运算。运算器包括：
算术逻辑单元（ALU）（核心）
累加器（ACC）
乘商寄存器（MQ）
操作计数器（X）
变址寄存器（IX）
基址寄存器（BR）
程序状态寄存器（PSW）
控制计算机各部件运行。包括：
控制单元（CU）
指令寄存器（IR）：存放当前执行指令的地址
程序计数器（PC）：自动加1以得到下一条指令的地址
M：主存中某存储单元
OP(IR)：取操作码
Ad(IR)：取地址码
PC --> MAR：将指令的地址从PC传至地址寄存器
M(MAR) --> MDR：根据地址从存储体中取到指令，并传至数据寄存器
(MDR) --> IR：将得到的指令传给指令寄存器
OP(IR) --> CU：控制单元分析IR中的指令，并做出操作
Ad(IR) --> MAR：IR将地址码给地址寄存器
M(MAR) --> MDR：地址寄存器找到数据，存至数据寄存器
(MDR) --> ACC：数据寄存器将数据传至累加器
CPU通过指令周期的不同阶段来区分指令和数据（即上面的一和三）
M4：用编译程序翻译成机器语言程序
M3：用汇编程序汇编成机器语言程序
M2：用机器语言解释操作系统
M1：用微指令解释机器指令
M0：由硬件直接执行微指令
翻译程序：源程序→机器语言
编译（C++、Java）
高级语言→机器语言
通篇翻译
仅需执行一次
解释（python、JS）
高级语言→机器语言
翻译一句执行一句
每次执行都需要翻译
汇编
汇编语言→机器语言
硬件和软件之间互相依存，协同发展
两者间没有严格的界限。
有n位地址 = 有 个存储单元 = MAR有n位。
