理解冯诺依曼体和汇编语言以及之间的关系

《汇编语言》学习(十四)端口 冯诺依曼计算机体系的简化模型就是:处于中心位置的CPU和通过总线连接的各种存储器芯片。事实上,和CPU通过总线相连的芯片除各种存储器外,还有接口芯片。CPU在控制这些芯片的时候,把存储器当作内存来对待,把所有的存储器统一编址,当作一个连续的逻辑存储器,即内存地址空间;CPU把接口芯片当作端口,也对它们进行统一编址,称为“端口地址空间”。     在冯诺依曼计算机中,CPU可以直接读写以下3个地方 阅读详情

冯诺依曼结构体

冯诺依曼模型是通过读取程序指令进而完成计算机不同的任务功能的而不是通过改变电路结构去完成不同的计算机任务和功能的。也称作程序存储式计算机

在冯诺依曼运算流程逻辑关系模型中,负责具体计算的是ALU即为运算逻辑单元(每个ALU都有属于自己的缓存)。控制器是控制协调结构体各个部分的任务,控制器也有自己的缓存。整个结构体还有属于自己的缓存。缓存的计算的指令和数据都是以二进制的形式保存计算的,存储器中的数据结构是命令和数据一一对应的映射关系的二维表

冯诺依曼模型的局限性:CPU访问存储器的速度制约了系统运行的速度,IO读写速度为整体效率的瓶颈。CPU将会在资料输入或输出存储器时闲置。由于CPU速度远大于存储器IO读写,因此瓶颈问题越来越严重。

cpu执行程序命令流程

1.控制器从存储器中读取命令(只有命令)加载到控制器缓存中

2.从控制器缓存中读取命令然后依据指令集解释成调度ALU的指令之后保存在控制器的另一个缓存中,同时建立解释后指令和命令之间的映射

3.将经过指令集解释过的指令转成电信号

4.将要被计算的数据通过命令和指令的映射关系把数据缓存到执行指令的ALU的缓存中

5.然后将指令和数据通过总线(电路)发送给ALU执行ALU预设指令集中的指令,执行对ALU的缓存数据进行计算,结果保存在ALU的另一个缓存中(ALU逻辑上有2个缓存)

汇编语言

计算机本身无法执行程序代码的,因为代码是给研发人员看的也是研发人员的思想和方法以及解决问题的思路的具象化的体现。所有计算机会将程序这个具有逻辑性的代码编译成可以顺序执行命令集合(数据也包含在命令中了),通常是将程序的逻辑性代码编译成不具备逻辑性但是可以顺序执行的命令集合也就是上下文

机器码

计算本身还是无法直接执行汇编语言,只有把汇编语言转译成机器码。计算机才能执行

关联

汇编语言和机器码是冯诺依曼模型中程序系统性执行流转的思路和方案,也是冯诺依曼模型思想的体现

PS

CS中的缓存一般是指存储实体。SE中的缓存是相关对于业务架构的概率,两者不可同日而语。

详细讲解计算机组成原理之背景概述(冯诺依曼体系) 一、背景概述 1.计算机的发展简史 1.1计算机发展的四个阶段: 第一阶段的电子管计算机: ​ 埃尼阿克(ENIAC) 是由第二次世界大战催生而来,由英国为了解密德国海军的密文而创立(有兴趣的可以观看电影模仿游戏)。 埃尼阿克的主要作用于计算射击参数,射击参数需要人工上千次的计算才能得出。加快了处理效率和减低成本(相对于那个年代)。 但缺点明 阅读详情

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高思强
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