汇编语言研究1

1.冯诺依曼结构和哈佛结构

1.冯诺依曼结构特点：是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储器结构。

2.哈佛结构特点：是一种将程序指令存储和数据存储分开的存储器结构。

下面分析两种不同结构在实际应用中形成的差异：

冯诺依曼结构的cpu不能同时处理数据和指令，哈佛结构的cpu可以同时处理数据和指令。

冯诺依曼结构

哈佛结构

这引出了一个相关问题：计算机是如何区分指令和数据的呢？

看一个简单的例子，取数指令。

冯诺依曼结构：

1.在第一个取指周期中先锁定程序的最开头的地址，将program counter中读入该地址。

2.将program counter中的地址通过地址总线传输到MAR（memory address register）中。

3.根据MAR中的地址去在主存中寻找该指令，找到后存入MDR(memory data register）中。

4.将MDR中的数据通过数据总线传入CU（control unit）中分析指令中的操作码部分。

5.操作码要求我们根据指令提供的地址码到主存中寻找到该数据。先将地址码传入MDR中，再通过MDR找到数据并传回MAR。

再由MAR传入到运算器中。

总结：有个指针叫PC（Program Counter），一直指向下一条指令的地址。CPU的取指器就照着这个PC的值取指令。没有跳转指令的话，每条指令完成后PC自增指向下一条指令的地址；有跳转指令的话，PC指向跳转指令指向的目标地址。PC“一般”都指向存指令的内存

数据的话，通过指令访问内存。每个指令都有一个地址码，这个地址一般都指向存数据的内存。

但是这不是绝对的，PC指向指令内存、地址码指向数据内存是由程序/OS“约定俗成”地维护的，即由OS习惯上将指令内存和数据内存分开放在两片不同的内存区域中。机器是无法直接区分机器码中的“01010010”的具体含义的，这有一些多米诺骨牌的递推的味道在里面。

哈佛结构：

cpu首先到程序指令存储器中读取程序指令内容，解码后得到数据地址，再到相应的数据存储器中读取数据，并进行下一步的操作.

数据和指令本身就是分开存储的，所以想要区分它们也比较容易。