3、计算机基础操作与指令集详解

计算机基础操作与指令集详解

1. 任务分解与定位方法

在处理复杂任务时，我们可以将其不断分解为更简单、更基础的任务。以文件管理员查找卡片上“位置”部分的信息为例，我们可以给他一张额外的卡片，上面写着类似“0000 0000 0000 0000 0000 1 1 1 1 0000 0000 0000 0000 …”的数字序列。每个数字序列都与卡片上的特定信息相关联，例如，第一组零对应推销员的姓名，下一组对应他的年龄，依此类推。管理员快速浏览这个数字列表，直到遇到一组 1，然后读取旁边的信息。在这个例子中，“1 1 1 1”对应加利福尼亚州。这种定位方法实际上在计算机中也有应用，比如使用所谓的“按位与”操作。

2. 指令集概述

2.1 指令集分类

我们可以将管理员能够执行的指令分为两类。第一类是与便签本自带的简单程序相关的核心“指令集”，如加法、数据传输等。这些指令存在于硬件中，不会随着问题的改变而改变，反映了管理员的基本能力。第二类是特定于任务的指令集，例如计算推销员的佣金。这类指令集的元素是由核心指令集中的指令组合而成的，代表了完成当前任务所需的管理员能力的组合。

2.2 程序计数器与指令执行顺序

为了让管理员按照正确的顺序执行任务，我们指定便签本上的一个存储区域作为“程序计数器”。程序计数器上有一个数字，它指示管理员在计算过程中的位置。对管理员来说，这个数字是一个地址，他知道在文件系统中有一个特殊的“指令文件”柜，计数器中的数字标记了该文件中的一张卡片，他需要去获取这张卡片。卡片上写着他接下来要执行的指令。他获取指令后，将其存储在便签本上我们称为“指令寄存器”的区域。

在执行指令之前，管