软考之计算机系统基础知识

一.前言
计算机系统是由硬件和软件组成的。硬件为软件提供环境，软件是计算机的灵魂。
二.本文思维导图

三.正文
CPU的组成: 计算机的CPU包括控制器和运算器，运算器多考累加器，控制器多考寄存器和程序计数器（PC）。指令系统基础的寻址方式多考立即、直接、间接、寄存器和寄存器间接寻址。直接是操作数本身，间接是操作数地址。

          运算器的组成部分：

                1 ALU（算术逻辑单元）：实现对数据的算术运算和逻辑运算。
                2 累加器：作为一个通用寄存器，为ALU提供一个工作区，ALU运算结果保存到累加器中，运算器至少有一个累加器。
                3 数据缓冲寄存器：CPU、内存和外部设备之间数据传送的中转站；还可以兼做操作数寄存器。
                4 状态条件寄存器：状态标志：运算结果溢出标志（V）、运算结果为0（Z）、为负（N）
                                                控制标志：运算结果进位（C）、中断标志（I）、方向标志（D）、单步标志
            控制器的组成部分：              
                1 指令控制逻辑：内存——》缓冲寄存器—送入—》IR（指令寄存器）——》微操作指令——》其他组成部件工作——》完成功能。
                 （1）指令寄存器（IR）：暂存要执行的指令。
                 （2）程序计数器（PC）：寄存信息（下一条指令地址）和计数。
                 （3）地址寄存器（AR）：保存CPU访问的内存单元，原因：CPU和内存的操作速度不一致。
                 （4）指令译码器（ID）：分析解释指令的操作码字段，识别该操作。
                2 时序：按时间顺序为每条指令提供控制信号；
                3 总线：多个功能部件服务的信息通路的控制电路；
                4 中断：控制中断请求，按照优先级调节CPU处理请求的顺序。
                注：运算器和控制器的寄存器是专用寄存器，作用固定。

二 指令系统基础：
1 隐含寻址方式：累加器存放第二操作数地址，AC对单地址指令格式来说是隐含地址。
2 立即寻址方式：指令的地址字段是操作数本身。操作数包含在指令中的寻址方式。
3 直接：指令的地址字段直接指出操作数在内存中的地址。形式地址D就是操作数有效地址
4 间接：指令地址字段的形式地址D不是操作数的有效地址，而是一个指示器，内容为操作数有效地址。
5 寄存器和寄存器间接：前者为操作数、后者为操作数地址再寄存器中的寻址方式。
6 相对：PC+指令地址字段的形式地址D = 操作数的有效地址。所编程序可以放到内存任何位置。
7 基址：CPU基址寄存器内容+指令地址字段的形式地址。 扩大寻址能力。
8 变址：CPU变址寄存器内容+指令地址字段的形式地址。实现程序块的规律性变化。