计算机的原理是什么 (计算机编程原理)

计算机的工作原理是什么？

计算机的工作原理：

计算机在运行时，先从内存中取出第一条指令，通过控制器的译码，按指令的要求，从存储器中取出数据进行指定的运算和逻辑操作等加工，然后再按地址把结果送到内存中去。接下来，再取出第二条指令，在控制器的指挥下完成规定操作。依此进行下去。直至遇到停止指令。

程序与数据一样存贮，按程序编排的顺序，一步一步地取出指令，自动地完成指令规定的操作是计算机最基本的工作原理。

扩展资料：

计算机的特点

1、运算速度快：计算机内部电路组成，可以高速准确地完成各种算术运算。当今计算机系统的运算速度已达到每秒万亿次，微机也可达每秒亿次以上，使大量复杂的科学计算问题得以解决。

2、计算精确度高：科学技术的发展特别是尖端科学技术的发展，需要高度精确的计算。计算机控制的导弹之所以能准确地击中预定的目标，是与计算机的精确计算分不开的。

3、逻辑运算能力强：计算机不仅能进行精确计算，还具有逻辑运算功能，能对信息进行比较和判断。计算机能把参加运算的数据、程序以及中间结果和最后结果保存起来，并能根据判断的结果自动执行下一条指令以供用户随时调用。

4、存储容量大：计算机内部的存储器具有记忆特性，可以存储大量的信息，这些信息，不仅包括各类数据信息，还包括加工这些数据的程序。

5、自动化程度高：由于计算机具有存储记忆能力和逻辑判断能力，所以人们可以将预先编好的程序组纳入计算机内存，在程序控制下，计算机可以连续、自动地工作，不需要人的干预。

6、性价比高：几乎每家每户都会有电脑，越来越普遍化、大众化，21世纪电脑必将成为每家每户不可缺少的电器之一。

参考资料来源：百度百科-计算机原理

计算机的工作原理是什么

　　很多人都会用电脑，那么你知道吗我总结了一些资料，供大家参考!

　　计算机的基本原理是存贮程式和程式控制

　　预先要把指挥计算机如何进行操作的指令序列称为程式和原始资料通过输入装置输送到计算机记忆体贮器中。每一条指令中明确规定了计算机从哪个地址取数，进行什么操作，然后送到什么地址去等步骤。

　　计算机在执行时，先从记忆体中取出第一条指令，通过控制器的译码，按指令的要求，从存贮器中取出资料进行指定的运算和逻辑操作等加工，然后再按地址把结果送到记忆体中去。接下来，再取出第二条指令，在控制器的指挥下完成规定操作。依此进行下去，直至遇到停止指令。

　　o 程式与资料一样存贮，按程式编排的顺序，一步一步地取出指令，自动地完成指令规定的操作是计算机最基本的工作原理。这一原理最初是由美籍匈牙利数学家冯.诺依曼于1945年提出来的，故称为冯.诺依曼原理。

　　什么是计算机的工作原理

　　1、计算机系统的组成

　　监控计算机由硬体系统和软体系统组成。

　　硬体系统：指构成计算机的电子线路、电子元器件和机械装置等物理装置，它包括计算机的主机及外部装置。

　　软体系统：指程式及有关程式的技术文件资料。包括计算机本身执行所需要的系统软体、各种应用程式和使用者档案等。软体是用来指挥计算机具体工作的程式和资料，是整个计算机的灵魂。

　　计算机硬体系统主要由运算器、控制器、储存器、输入装置和输出装置等五部分组成。

　　2、计算机的工作原理

　　1冯?诺依曼原理

　　“储存程式控制”原理是1946年由美籍匈牙利数学家冯?诺依曼提出的，所以又称为“冯?诺依曼原理”。该原理确立了现代计算机的基本组成的工作方式，直到现在，计算机的设计与制造依然沿着“冯?诺依曼”体系结构。

　　2“储存程式控制”原理的基本内容

　　①采用二进位制形式表示资料和指令。

　　②将程式资料和指令序列预先存放在主储存器中程式储存，使计算机在工作时能够自动高速地从储存器中取出指令，并加以执行程式控制。

　　③由运算器、控制器、储存器、输入装置、输出装置五大基本部件组成计算机硬体体系结构。

　　3计算机工作过程

　　第一步：将程式和资料通过输入装置送入储存器。

　　第二步：启动执行后，计算机从储存器中取出程式指令送到控制器去识别，分析该指令要做什么事。

　　第三步：控制器根据指令的含义发出相应的命令如加法、减法，将储存单元中存放的操作资料取出送往运算器进行运算，再把运算结果送回储存器指定的单元中。

　　第四步：当运算任务完成后，就可以根据指令将结果通过输出装置输出。

　　指令

　　指令是用来规定计算机执行的操作和操作物件所在储存位置的一个二进位制位串。

　　指令的格式

　　一条指令由操作码和地址码两部分组成。 例如二地址指令格式如下： 操作码 地址码1 地址码2 操作码：用来指出计算机应执行何种操作的一个二进位制程式码。 具体说明指令的性质或功能，每条指令只有一个操作码 。 例如，加法、减法、乘法、除法、取数、存数等各种基本操作均有各自相应的操作码。 地址码: 指出该指令所操作处理的物件称为运算元所在储存单元的地址。 包括著运算元的来源，结果的去向或下一条指令的地址等资讯，不同指令中地址码的个数可以不一样。

　　指令系统

　　定义 一台计算机所能识别并执行的全部指令的 *** ，称为该台计算机的指令系统。指令系统中有数以百计的不同指令。

　　指令的分类:

　　1，资料传送指令：用于把储存器或暂存器中的某个运算元复制到指定的储存单元或暂存器中去。

　　例如： MOV CL,05H

　　解释：将05H储存到暂存器CL中

　　2，算术运算指令：用于完成两个运算元的加、减、乘、除等各种算术运算。

　　例如： CX=0029H，SI=04EDH，执行指令ADD SI,CX之后

　　将暂存器SI中储存的数04EDH和暂存器CX中储存的数0029H相加，

　　并把结果存在暂存器SI中

　　验算过程如下：

　　0029H

　　+ 04EDH

　　0516H

　　结果SI=0516H

　　3，逻辑运算指令：用于完成两个运算元的逻辑加、逻辑乘、按位加等各种逻辑运算。

　　例如：按位求反指令

　　BL=FBH,执行指令NOT BL后，

　　BL=111110112

　　取反后BL=000001002=04H

　　4，移位运算指令：用于完成指定运算元的各种型别的移位操作。

　　5，位与位串操作：计算机中越来越重视非数值资料的操作，包括位与位串的装入、储存、传送比较、重复执行等，也可包括位串的插入、型存取。

　　6，控制与转移指令：通常程式中的指令多数是依次序一条条的顺序执行，但根据指令执行的结果，也可以跳到其他指令或其他程式段去执行。具有这种功能的就是各种型别的转移指令。

　　7，输入/输出指令：在微机中，往往把输入/输出装置中与主机可交换资料的暂存器称为I/O埠。同时，把各个I/O埠统一编址。使用输入/输出指令，就可以去存取各种外部装置的I/O埠，实现资料的输入/输出。

　　8，其它指令：包括各种处理器控制指令，它们往往由作业系统专用。

　　相容性问题

　　每种CPU都有自己独特的指令系统，用某一类计算机的机器语言编制的程式难以在其他各类计算机上执行，这个问题称之为指令不相容。 向下相容： 如586机器语言向下相容486机器语言程式。

　　指令精简问题 精简指令系统计算机RISC。

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　　程式

　　为解决某一问题而设计的一系列指令称为程式。 程式和相关资料存放在储存器中，计算的工作就是执行存放在储存器中的程式。 计算机执行程式的过程就是一条一条地执行指令的过程。

　　程式的执行又自动地控制着整个计算机的全部操作。 这就是50年前美国数学家冯·诺依曼提出的程式储存和程式控制的思想。这也是目前计算机的基本工作方式。

　　指令的执行

　　一条指令的执行过程大体如下：

　　1指令预取部件向指令快存提取一条指令，若快存中没有，则向汇流排介面部件发出请求，要求访问储存器，取得一条指令;

　　2汇流排介面部件在汇流排空闲时，通过汇流排从储存器中取出一条指令，放入快存和指令预取部件;

　　3指令译码部件从指令预取部件中取得该指令，并把它翻译成起控制作用的微码;

　　4地址转换与管理部件负责计算出该指令所使用的运算元的有效实体地址，需要时，请求汇流排介面部件，通过汇流排从储存器中取得该运算元;

　　5执行单元按照指令操作码的要求，对运算元完成规定的运算处理，并根据运算结果修改或设定处理器的一些状态标志;

　　6修改地址转换与管理部件中的指令地址，提供指令预取部件预取指令时使用。

　　Pentium 处理器中的流水线过程

　　由于Pentium中有两个整数ALU，所以它能同时执行两条流水线， 这种结构称为“超标量结构”Superscalar。