⑴ 計算機程序運行原理
計算機程序運行原理:計算機在運行時,先從內存中取出第一條指令,通過控制器的解碼,按指令的要求,從存儲器中取出數據進行指定的運算和邏輯操作等加工,然後再按地址把結果送到內存中去。接下來,再取出第二條指令,在控制器的指揮下完成規定操作。
依此進行下去。直至遇到停止指令。程序與數據一樣存取,按程序編排的順序,一步一步地取出指令,自動地完成指令規定的操作是計算機最基本的工作原理,這一原理最初是由美籍匈牙利數學家馮.諾依曼於1945年提出來的,故稱為馮.諾依曼原理。
(1)存儲程序分為四大部分擴展閱讀:
計算機程序運行:為了一個程序運行,計算機載入程序代碼,可能還要載入數據,從而初始化成一個開始狀態,然後調用某種啟動機制。在最低層上,這些是由一個引導序列開始的。
在大多數計算機中,操作系統例如Windows等,載入並且執行很多程序。在這種情況下,一個計算機程序是指一個單獨的可執行的映射,而不是當前在這個計算機上運行的全部程序。
⑵ 簡述SRAM,DRAM型存儲器的工作原理
個人電腦的主要結構:
顯示器
主機板
CPU
(微處理器)
主要儲存器
(記憶體)
擴充卡
電源供應器
光碟機
次要儲存器
(硬碟)
鍵盤
滑鼠
盡管計算機技術自20世紀40年代第一台電子通用計算機誕生以來以來有了令人目眩的飛速發展,但是今天計算機仍然基本上採用的是存儲程序結構,即馮·諾伊曼結構。這個結構實現了實用化的通用計算機。
存儲程序結構間將一台計算機描述成四個主要部分:算術邏輯單元(ALU),控制電路,存儲器,以及輸入輸出設備(I/O)。這些部件通過一組一組的排線連接(特別地,當一組線被用於多種不同意圖的數據傳輸時又被稱為匯流排),並且由一個時鍾來驅動(當然某些其他事件也可能驅動控制電路)。
概念上講,一部計算機的存儲器可以被視為一組「細胞」單元。每一個「細胞」都有一個編號,稱為地址;又都可以存儲一個較小的定長信息。這個信息既可以是指令(告訴計算機去做什麼),也可以是數據(指令的處理對象)。原則上,每一個「細胞」都是可以存儲二者之任一的。
算術邏輯單元(ALU)可以被稱作計算機的大腦。它可以做兩類運算:第一類是算術運算,比如對兩個數字進行加減法。算術運算部件的功能在ALU中是十分有限的,事實上,一些ALU根本不支持電路級的乘法和除法運算(由是使用者只能通過編程進行乘除法運算)。第二類是比較運算,即給定兩個數,ALU對其進行比較以確定哪個更大一些。
輸入輸出系統是計算機從外部世界接收信息和向外部世界反饋運算結果的手段。對於一台標準的個人電腦,輸入設備主要有鍵盤和滑鼠,輸出設備則是顯示器,列印機以及其他許多後文將要討論的可連接到計算機上的I/O設備。
控制系統將以上計算機各部分聯系起來。它的功能是從存儲器和輸入輸出設備中讀取指令和數據,對指令進行解碼,並向ALU交付符合指令要求的正確輸入,告知ALU對這些數據做那些運算並將結果數據返回到何處。控制系統中一個重要組件就是一個用來保持跟蹤當前指令所在地址的計數器。通常這個計數器隨著指令的執行而累加,但有時如果指令指示進行跳轉則不依此規則。
20世紀80年代以來ALU和控制單元(二者合成中央處理器,CPU)逐漸被整合到一塊集成電路上,稱作微處理器。這類計算機的工作模式十分直觀:在一個時鍾周期內,計算機先從存儲器中獲取指令和數據,然後執行指令,存儲數據,再獲取下一條指令。這個過程被反復執行,直至得到一個終止指令。
由控制器解釋,運算器執行的指令集是一個精心定義的數目十分有限的簡單指令集合。一般可以分為四類:1)、數據移動(如:將一個數值從存儲單元A拷貝到存儲單元B)2)、數邏運算(如:計算存儲單元A與存儲單元B之和,結果返回存儲單元C)3)、條件驗證(如:如果存儲單元A內數值為100,則下一條指令地址為存儲單元F)4)、指令序列改易(如:下一條指令地址為存儲單元F)
指令如同數據一樣在計算機內部是以二進制來表示的。比如說,10110000就是一條Intel
x86系列微處理器的拷貝指令代碼。某一個計算機所支持的指令集就是該計算機的機器語言。因此,使用流行的機器語言將會使既成軟體在一台新計算機上運行得更加容易。所以對於那些機型商業化軟體開發的人來說,它們通常只會關注一種或幾種不同的機器語言。
更加強大的小型計算機,大型計算機和伺服器可能會與上述計算機有所不同。它們通常將任務分擔給不同的CPU來執行。今天,微處理器和多核個人電腦也在朝這個方向發展。
超級計算機通常有著與基本的存儲程序計算機顯著區別的體系結構。它們通常由者數以千計的CPU,不過這些設計似乎只對特定任務有用。在各種計算機中,還有一些微控制器採用令程序和數據分離的哈佛架構(Harvard
architecture)。
⑶ 計算機存儲系統分為哪幾個層次
在計算機系統中存儲層次可分為高速緩沖存儲器、主存儲器、輔助存儲器三級。高速緩沖存儲器用來改善主存儲器與中央處理器的速度匹配問題。輔助存儲器用於擴大存儲空間。
存儲系統的性能在計算機中的地位日趨重要,主要原因是:
1、馮諾伊曼體系結構是建築在存儲程序概念的基礎上,訪存操作約佔中央處理器(CPU)時間的70%左右。
2、存儲管理與組織的好壞影響到整機效率。
3、現代的信息處理,如圖像處理、資料庫、知識庫、語音識別、多媒體等對存儲系統的要求很高。
(3)存儲程序分為四大部分擴展閱讀:
移動存儲特點:
1、獲國家保密局認證,安全可靠;
2、與加密系統無縫結合,防護能力倍增;
3、 國內首創,將普通U盤變為加密U盤,徹底解決U盤的方便性帶來的風險;
4、 採用雙因子認證技術;
5、專用加密移動存儲與系統無縫結合,管理更流暢;
6、功能多樣,可滿足各種不同需求的保密要求;
7、 完善的審計功能,隨時掌握U盤持有人的行為。
移動存儲功能:
1、集中注冊與授權。可通過注冊信息實現U盤身份識別和介質追蹤;
2、主機身份認證。所有安裝客戶端的計算機都須經管理員分配實名信息後方可使用;
3、加密上鎖。對加密上鎖後的U盤需要用戶進行身份認證;
4、訪問控制。可靈活控制移動存儲介質注冊策略和信息,設定允許使用的計算機或租;
5、外出拷貝。拷入U盤內的數據可與外界的計算機進行數據交互使用,也可實現定向拷貝;
6、用戶審計。移動管理存儲系統提供詳細的審計記錄及審計報告。
主存儲器:
存放指令和數據,並能由中央處理器直接隨機存取的存儲器,有時也稱操作存儲器或初級存儲器。主存儲器的特點是速度比輔助存儲器快,容量比高速緩沖存儲器大。
計算機存儲介質:
計算機存儲介質是計算機存儲器中用於存儲某種不連續物理量的媒體。計算機存儲介質主要有半導體、磁芯、磁鼓、磁帶、激光碟等。
⑷ 計算機存儲器可分為哪幾類只要區別是什麼
計算機存儲器可分為內存和外存兩大類。
內存和外存的區別:
1,性質不同:
外部存儲器是指除計算機存儲器和CPU緩存以外的存儲器,在斷電後仍能存儲數據。常用外存包括硬碟、軟盤、光碟、U盤等。
存儲器是計算機中最重要的部件之一。它是與CPU通信的橋梁。計算機中的所有程序都在內存中運行,因此內存的性能對計算機有很大的影響。
2,信息存儲方面不同:
計算機完成作業後,內存存儲設備不需要存儲任何信息。因此,如果內存中沒有信息,則在內存中找不到所需的內容。無法保存在內存模塊上。
保存的信息只能保存在外部存儲器中,如U盤和軟盤。同時,外部存儲容量大,便於攜帶,您可以隨時找到想要的存儲信息。
3,兩者的運行速度不同:
外部存儲器可以長期保存數據,交換速度比較慢,存儲器的交換速度很快,但文件不能永久保存,斷電文件消失。
內存作為一種臨時存儲設備,在計算數據或執行程序時是一種臨時存儲設備。在日常生活中,它不適合長期存儲設備,因此使用時間有限。
(4)存儲程序分為四大部分擴展閱讀:
內存的工作速度和存儲容量對系統的整體性能、系統的規模和效率都有很大的影響。存儲器是由大規模集成電路構成的半導體存儲器。它可以分為RAM和ROM。
RAM中的信息可以隨機讀寫,但不能長期保存。一旦電源關閉,RAM中的信息將不會被保存。
隨機存取存儲器所採用的存儲單元工作原理的不同又分為靜態隨機存儲器SRAM和靜態隨機存器DRAM。
SRAM採用穩態電路(如觸發器)作為存儲單元,在正常工作狀態下存儲信息,保持穩定,可多次讀取,存取速度比DRAM快,但由於單元電路的復雜性,集成度低於DRAM,價格較高。
⑸ 計算機的存儲器可分為哪幾類,各特點
存儲器。主要功能是存放程序和數據,程序是計算機操作的依據,數據是計算機操作的對象。存儲器是由存儲體、地址解碼器 、讀寫控制電路、地址匯流排和數據匯流排組成。能由中央處理器直接隨機存取指令和數據的存儲器稱為主存儲器,磁碟、磁帶、光碟等大容量存儲器稱為外存儲器(或輔助存儲器) 。由主存儲器、外部存儲器和相應的軟體,組成計算機的存儲系統。
內存又稱為內存儲器或者主存儲器,是計算機中的主要部件,它是相對於外存而言的。內存的質量好壞與容量大小會影響計算機的運行速度。
一般常用的微型計算機的存儲器有磁芯存儲器和半導體存儲器,目前微型機的內存都採用半導體存儲器。半導體存儲器從使用功能上分,有隨機存儲器 (Random Access Memory,簡稱 RAM),又稱讀寫存儲器;只讀存儲器(Read Only Memory,簡稱為ROM)。 一種內存儲器1.隨機存儲器(Random Access Memory)
RAM有以下特點:可以讀出,也可以寫入。讀出時並不損壞原來存儲的內容,只有寫入時才修改原來所存儲的內容。斷電後,存儲內容立即消失,即具有易失性。 RAM可分為動態( Dynamic RAM)和靜態(Static RAM)兩大類。DRAM的特點是集成度高,主要用於大容量內存儲器;SRAM的特點是存取速度快,主要用於高速緩沖存儲器。
只讀存儲器(Read Only Memory)
ROM是只讀存儲器。顧名思義,它的特點是只能讀出原有的內容,不能由用戶再寫入新內容。原來存儲的內容是採用掩膜技術由廠家一次性寫入的,並永久保存下來。它一般 用來存放專用的固定的程序和數據。不會因斷電而丟失。
CMOS存儲器(Complementary Metal Oxide Semiconctor Memory,互補金屬氧化物半導體內存)
COMS內存是一種只需要極少電量就能存放數據的晶元。由於耗能極低,CMOS內存可以由集成到主板上的一個小電池供電,這種電池在計算機通電時還能自動充電。因為CMOS晶元可以持續獲得電量,所以即使在關機後,他也能保存有關計算機系統配置的重要數據。
⑹ 計算機的存儲器可分為哪幾類,各特點
存儲系統可分為內存和外存兩大類。
內存是直接受cpu控制與管理的並只能暫存數據信息的存儲器,外存可以永久性保存信息的存儲器。存於外存中的程序必須調入內存才能運行,內存是計算機工作的舞台。
內存與外存的區別是:內存只能暫存數據信息,外存可以永久性保存數據信息;外存不受cpu控制,但外存必須藉助內存才能與cpu交換數據信息;內存的訪問速度快,外存的訪問速度慢。內存可分為:ram與rom。ram的特點是:可讀可寫,但斷電信息丟失。rom用於存儲bios。外存有:磁碟(軟盤和硬碟)、光碟、u盤(電子盤)
存儲器(memory)是計算機系統中的記憶設備,用來存放程序和數據。存儲器的主要功能是存儲程序和各種數據,並能在計算機運行過程中高速、自動地完成程序或數據的存取。存儲器是具有「記憶」功能的設備,它採用具有兩種穩定狀態的物理器件來存儲信息,這些器件也稱為記憶元件。有了存儲器,計算機才有記憶功能,才能保證正常工作。
⑺ 存儲程序的工作原理
存儲程序原理又稱「馮·諾依曼原理」(1946年提出)。將程序像數據一樣存儲到計算機內部存儲器中的一種設計原理。程序存入存儲器後,計算機便可自動地從一條指令轉到執行另一條指令。現代電子計算機均按此原理設計。
1、首先:把程序和數據通過輸入輸出設備送入內存。
一般的內存都是劃分為很多存儲單元,每個存儲單元都有地址編號,這樣按一定順序把程序和數據存起來,而且還把內存分為若干個區域,比如有專門存放程序區和專門存放數據的數據區。
2、其次:執行程序,必須從第一條指令開始,以後一條一條地執行。
⑻ 計算機存儲器可分為幾類它們的主要區別是什麼
計算機存儲器可分為兩類,分別有內存和外存。
二者的區別:
1、位置不同
內存也被稱為內存儲器和主存儲器,其作用是用於暫時存放CPU中的運算數據,以及與硬碟等外部存儲器交換的數據。
外儲存器是指除計算機內存及CPU緩存以外的儲存器,此類儲存器一般斷電後仍然能保存數據。常見的外存儲器有硬碟、軟盤、光碟、U盤等。
2、特點不同
內存儲器速度快 價格貴,容量小,斷電 後內存內數據會丟失。(ROM 斷電不丟失)
外存儲器 單位價格低,容量大,速度慢, 斷電後數據不會丟失。
(8)存儲程序分為四大部分擴展閱讀:
外存的類型
軟盤:軟磁碟使用柔軟的聚酯材料製成原型底片,在兩個表面塗有磁性材料。常用軟盤直徑為3.5英寸,存儲容量為1.44MB,軟盤通過軟盤驅動器來讀取數據。
U盤:U盤也被稱為「閃盤」,可以通過計算機的USB口存儲數據。與軟盤相比,由於U盤的體積小、存儲量大及攜帶方便等諸多優點,U盤已經取代軟盤的地位。
硬碟:硬磁碟是由塗有磁性材料額鋁合金圓盤組成的,每個硬碟都由若干個磁性圓盤組成。
磁帶存儲器:磁帶也被稱為順序存取存儲器SAM。它存儲容量很大,但查找速度很慢,一般僅用作數據後備存儲。計算機系統使用的磁帶機有3中類型:盤式磁帶機、數據流磁帶機及螺旋掃描磁帶機。
光碟存儲器:光碟指的是利用光學方式進行信息存儲的圓盤。它應用了光存儲技術,即使用激光在某種介質上寫入信息,然後再利用激光讀出信息。光碟存儲器可分為:CD-ROM、CD-R、CD-RW、和DVD-ROM等。
軟盤、硬碟、光碟、U盤、磁帶都是外部存儲器。從馮.諾依曼的存儲程序工作原理及計算機的組成來說,計算機分為運算器、控制器、存儲器和輸入/輸出設備,這里的存儲器就是指內存,而硬碟屬於輸入/輸出設備。
CPU運算所需要的程序代碼和數據來自於內存,內存中的東西則來自於硬碟,所以硬碟並不直接與CPU打交道。
硬碟相對於內存來說就是外部存儲器。存儲器是用來存儲器數據的,內存有高速緩存和內存,計算機內部存儲,外存就是類似U盤的外部存儲。
⑼ 以程序存儲原理為基礎的計算機,一般由五部分組成,它們分別是( )
馮諾依曼式計算機原理存儲程序並按順序運行
五大部分:存儲器,運算器,控制器,適配器,輸入設備和輸出設備
匯流排:即理解為外部介面 也就適配器
外部設備:包括輸入和輸出設備
因此
選A