计算机系统概述

基本构成

我们所熟知的计算机，其内部由处理器，存储器和输入输出部件组成，每类部件有一个或者多个模块。这些部件以某种方式互联，从而实现计算机执行程序的主要功能。

• 处理器(Processor)：它控制着计算机的操作，执行数据处理功能。当只有一个处理器时，称为中央处理器(CPU)。
• 存储器(Memorizer)：顾名思义就是存储数据和程序，一般分为两种，一种是主存储器(Main memory)，此类存储器一般是容易丢失数据的(易失性)，他会随着计算机的关闭而清空主存储器的内容；另一种则是磁盘存储器(disk memory)，与主存储器不同的是，当计算机关机的时候，磁盘存储器中的内容不会丢失。
• 输入/输出设备(I/O modules)：在计算机和外部环境之间移动数据，外部环境由各种外部设备组成，输入设备有键盘，鼠标，网卡，扫描仪，书写板，输出设备有网卡，显示器，打印机。(网卡即是输入设备也是输出设备，因为用户需要加载别人的数据，别人也需要加载其他用户的数据)

处理器寄存器

处理器寄存器包括一组寄存器，他们提供一定的存储能力，比主存储器访问速度快，但是却比主存储器容量小。
他一般有两个功能:

1. 用户可见的寄存器：优先使用这些寄存器可以使机器语言和汇编语言的程序员减少对主存储器的访问次数。对于高级语言而言，优化编辑器负责决定哪些变量应该分配给寄存器，哪些变量应该分配给主存储器。一些高级语言©允许程序员建议编辑器把哪些变量保存在寄存器中。

一般分为：

• 数据寄存器(data register)：可以被程序员分配给各种函数，某些情况下他们是通用的，可以被执行数据操作的任何机器指令使用(add,mov,div,mul…)，但对于浮点数运算和整数运算使用的寄存器都是分开的，各自使用各自的寄存器。
• 地址寄存器(address register)：包含数据和指令的主存储器地址，或者包含用于计算完整地址或有效地址的地址区域。既然存在地址，那么一定会有寻址这个过程，地址寄存器的寻址方式有那么几种索引寄存器(index register)：索引寻址是通过基址加变址的方式来获得一个有效地址(分页式)
• 段指针(segment pointer)：对于分段寻址，存储器被分成了长度不等的段。通过段号和段内偏移量来确定一个地址(分段式)。
• 栈指针(stack pointer)：利用栈指针始终指向栈顶元素的规则，对地址进行寻址(push，pop)。

2. 控制和状态寄存器：用来控制处理器的操作，且主要被具有特权的操作系统例程使用，用来控制程序的执行。需要依靠：存储器地址寄存器(MAR