《計算機(jī)系統(tǒng)》計算機(jī)簡化模型《計算機(jī)系統(tǒng)》課程教學(xué)組簡化模型簡化模型inti=1;intj=2;intk;k=i+j;簡化模型inti=1;

intj=2;intk;k=i+j;CPU執(zhí)行命令”inti=1”，在內(nèi)存中給變量i分配一個空間，并賦值1.簡化模型inti=1;intj=2;

intk;k=i+j;CPU執(zhí)行命令”intj=2”，在內(nèi)存中給變量j分配一個空間，并賦值2.簡化模型inti=1;intj=2;intk;

k=i+j;CPU執(zhí)行命令”intk”，在內(nèi)存中給變量k分配一個空間，不賦值.簡化模型inti=1;intj=2;intk;

k=i+j;

CPU執(zhí)行命令”k=i+j”，需要分四步走。簡化模型inti=1;intj=2;intk;

k=i+j;

CPU執(zhí)行命令”k=i+j”，需要分四步走。第一步，將i值從內(nèi)存拷至寄存器00中簡化模型inti=1;intj=2;intk;

k=i+j;

CPU執(zhí)行命令”k=i+j”，需要分四步走。第二步，將j值從內(nèi)存拷至寄存器01中簡化模型inti=1;intj=2;intk;

k=i+j;

CPU執(zhí)行命令”k=i+j”，需要分四步走。第三步，計算寄存器00與01中數(shù)值的和，結(jié)果放于00中簡化模型inti=1;intj=2;intk;

k=i+j;

CPU執(zhí)行命令”k=i+j”，需要分四步走。第四步，將寄存器00中的結(jié)果傳送到內(nèi)存變量k處程序在機(jī)器中執(zhí)行時，其數(shù)據(jù)在執(zhí)行過程中的路徑是：內(nèi)存

寄存器

內(nèi)存內(nèi)存

寄存器

CPU

寄存器

內(nèi)存內(nèi)存

CPU

內(nèi)存寄存器CPU內(nèi)存

寄存器ABCD提交單選題1分3.0GHz的CPU，大部分簡單指令的執(zhí)行只需要一個時鐘周期，也就是約1/3納秒。在這個時間里，光只能前進(jìn)10厘米。如果內(nèi)存距離CPU稍遠(yuǎn)一點(diǎn)（超過5cm），就會導(dǎo)致數(shù)據(jù)滯后，而寄存器就在CPU內(nèi)部，基本上是零距離。存算體系為什么不直接在內(nèi)存計算？CPU的運(yùn)行頻率大大超過內(nèi)存的運(yùn)行頻率（GHzvs.MHz）04030201那么，從寄存器中取數(shù)據(jù)小于1秒（但寄存器非常昂貴）而從內(nèi)存中讀取信息則相當(dāng)于走到辦公樓下去買個零食（約4分鐘）從CPU高速緩存中讀取信息就好像是拿起桌上的一張草稿紙（3秒）或從身邊的書架上取出一本書（約14秒）從硬盤中取得一個數(shù)據(jù)時間相當(dāng)于離開家并開始長達(dá)一年零三個月的環(huán)球旅行存算體系如果把CPU的一個時鐘周期看作一秒寄存器ABC（X86）32位CPU中包含一組8個32bit的通用寄存器寄存器用以存儲整型數(shù)據(jù)和指針現(xiàn)在的CPU中寄存器數(shù)目可能過百寄存器寄存器下列寄存器單元存儲的字節(jié)數(shù)依次是：%EAX,%DL,%BX,%CH,%ESP4,2,1,2,44,1,2,1,42,1,4,1,22,4,1,4,2ABCD提交可為此題添加文本、圖片、公式等解析，且需將內(nèi)容全部放在本區(qū)域內(nèi)。正常使用需3.0以上版本%EAX是32位寄存器，4字節(jié)；%DL是%DX的低八位，1字節(jié)；%BX是16位寄存器，2字節(jié)；%CH是%CX的高八位，1字節(jié)；%ESP是32位棧頂指針寄存器，4字節(jié)。答案解析答案解析單選題1分從最初的EDVAC到當(dāng)前最先進(jìn)的計算機(jī)都采用的是馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)計算機(jī)硬件由運(yùn)算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大部分組成其它體系結(jié)構(gòu)：哈佛體系結(jié)構(gòu)憶阻體結(jié)構(gòu)馮諾依曼結(jié)構(gòu)原型系統(tǒng)0104050203存儲器：內(nèi)存*注意：硬盤、軟驅(qū)、光驅(qū)都屬于外部設(shè)備！運(yùn)算器：在CPU內(nèi)部，用于計算，假設(shè)本系統(tǒng)的運(yùn)算器能做加法、減法、乘法原型系統(tǒng)控制器：通過向其他設(shè)備發(fā)出控制信號來控制整個機(jī)器運(yùn)行輸入設(shè)備：通過向其他設(shè)備發(fā)出控制信號來控制整個機(jī)器運(yùn)行輸出設(shè)備：一個四位的數(shù)碼顯示管，其數(shù)據(jù)來自內(nèi)存1111地址的數(shù)據(jù)（顯存）原型系統(tǒng)指令集控制器：運(yùn)行指令，指令集包括：20原型系統(tǒng)指令集控制器：運(yùn)行指令，指令集包括：21程序1編程任務(wù)，輸入一個大于1的數(shù)字a，計算1+2+……+a的值并顯示出來。22機(jī)器級表達(dá)C語言由人來編寫，但原型系統(tǒng)無法執(zhí)行編譯轉(zhuǎn)換成原型系統(tǒng)能夠運(yùn)行的指令集合inR1 #輸入a到R1movi1 #設(shè)置R0為1addR2,R1 #R2存放累加值subR1,R0 #R1的值即a減去1,此時會設(shè)置Ｇ值movd #將當(dāng)前PC值5保存在R3中,R3=5movi-3 #存放-3到R0中,為了跳轉(zhuǎn)到第二行addR3,R0 #R3減去3，不能用SUB指令，會影響G值jg #如果R1的值還大于1，則跳到第2行去執(zhí)行outR2 #如果R1的值此時小于等于1，則準(zhǔn)備輸出halt #停機(jī)23程序2編程任務(wù)，輸入兩個數(shù)，保存這兩個數(shù)，并找出其中的最大值24程序2及原型系統(tǒng)機(jī)器指令inR1 #輸入第一個數(shù)ainR2 #輸入第二個數(shù)bmovaR0,R2

#在R0保存b

subR2,R1

#b-a,

此時會設(shè)置GmovaR2,R0 #將R2恢復(fù)成bmovd #保存當(dāng)前的PC值到R3,R3=6movi6 #R0的值設(shè)置為6,即為了跳轉(zhuǎn)到12行addR3,R0 #R3的值加6,R3=12movaR0,R2 #b的值保存到R0jg #如果b的值比a大,G=1,就跳轉(zhuǎn)到12movaR0,R1

#將a的值保存到R0outR0

#輸出R0halt25變量分配內(nèi)存地址：a:0000,b:0001,max:0010程序2及原型系統(tǒng)機(jī)器指令inR1 #輸入第一個數(shù)ainR2 #輸入第二個數(shù)bmovaR0,R1 #在R0保存asubR1,R2 #a-b,此時會設(shè)置GmovaR1,R0 #a保存到R1movd #保存當(dāng)前的PC值到R3movi6 #R0的值設(shè)置為6,即跳轉(zhuǎn)到12行addR3,R0 #R3的值加6movaR0,R1 #a的值保存到R0jg