汇编语言第1章微型计算机系统概述.ppt

第一章 微型计算机系统概述 本章学习目标 了解计算机的发展历程和主要性能指标。 理解“冯诺依曼”体系结构和工作原理。 熟悉未来计算机的发展趋势和主要应用领域。 掌握微型计算机的基本组成结构。 掌握计算机硬件和软件的功能以及相互依赖关系。 1.1微型计算机系统简介 n1.1.1微型计算机发展史 n 微型计算机的CPU系统分为两大系列：Zilog生产的Z8000, Motorola MC68000系列和Intel 80X86系列，本书主要讲解 Intel 80X86系列微型计算机。 n 1946年，在美国宾夕法尼亚大学研制出世界上第一台电子 计算机ENIAC。这台电子计算机初露头角，便在计算圆周率 上大显身手。英国数学家契依列用了15年时间，于1873年将 圆周率的值计算到小数点后的707位，这是人工计算圆周率 的最高纪录。电子计算机ENIAC每秒钟能做5000次加减运算 ，仅用几十分钟就打破了这项纪录。 n ENIAC重30t，用17468个真空管，70000个电阻器，占地 约140m2，耗电174kW，稳定工作时间只有几小时。而现在 功能与它相当的计算机仅重60g，耗电只需0.7W，可以长时 间连续工作。 nCPU可以按组成的元件划分，也可以按CPU生产年代进行划 分。 n1按所采用的逻辑元件可划分为4代 n 第1代（19461957年），电子管计算机，也叫真空管 计算机，采用电子管做主要元器件，所有指令与数据都用 “1”或“0”来表示，分别对应电子器件的“接通”与“关断“，这 就是计算机可以理解的机器语言。内存储器采用磁芯，外 存储器有纸带、卡片、磁带、磁鼓等，内存容量仅几千字 节，运算速度仅为每秒几千次。输入输出主要用穿孔卡 ，速度很慢。第一代计算机大多用于科学计算。 n 第2代（19581964年），晶体管计算机，它的主要逻 辑元件是晶体管。内存储器普遍采用磁芯，外存储器用磁 带和磁盘等，这就使存储容量增大，可靠性提高。晶体管 有一系列优点：体积小、重量轻、耗电省、速度快、寿命 长、价格低、功能强。用它做计算机的开关元件使机器的 结构与性能都发生了新的飞跃。这时，汇编语言取代了机 器语言，出现了高级程序设计语言，如ALGOL60, FORTRAN, COBOL等。应用领域也扩大到数据处理和事务 管理中。 n 第3代（19651970年），中小规模集成电路计算机，它 的主要逻辑元件是中小规模集成电路。所谓集成电路，是 指将晶体管、电阻、电容等电子元件构成的电路微型化， 并集成在一块如同指甲大小的硅片上。用半导体存储器取 代磁芯存储器，内存容量大幅度增加，运算速度为每秒几 十万次至几百万次。高级程序设计语言在这一时期得到了 很大发展，出现了操作系统和会话式语言。计算机开始广 泛应用于各个领域。 n 第4代（1970年至今），大规模或超大规模集成电路计算 机，它的主要逻辑元件是大规模或超大规模集成电路。不 仅使计算机进一步微型化，而且提高了性能，降低了价格 ，为其广泛应用创造了条件。运算速度达到每秒几百万次 以上，操作系统不断完善，计算机网络时代开始。 n2按CPU的生产年代可划分为7代 n 目前的计算机均以Intel公司的X86系列或其他与之兼容的CPU。从第1 代PC问世至今，CPU已发展到第7代，相应产生了7个档次的计算机系列 。 n 第1代，1981年，IBM公司推出的采用8088为CPU的IBM PC/XT机，作 为第1代计算机的代表，它是准16位微型计算机。第1代计算机主要流行 于20世纪80年代中期。 n 第2代，1985年，IBM公司推出了IBM PC/AT机，标志着第2代计算机 的诞生。该机采用80286为CPU，它是标准的16位CPU计算机，内存容量 配置可达16MB，其数据处理和存储能力都得到了明显提高，可以运行多 任务操作系统，是20世纪80年代末的主流机型。 n 第3代，1987年，Intel公司推出了80386微处理器（80386处理器分为 SX和DX,DX性能优于SX)，标志着32位CPU计算机的诞生，内存容量配置 可达232=4096MB,由该档次CPU组装的计算机称为386计算机。 n 第4代，1987年，Intel公司推出了80486微处理器，它也分为SX和DX 两个档次，这就是通常所说的486计算机。 n 第5代，1993年，Intel公司推出了Pentium微处理器，标志着第5代计 算机的诞生；1997年，Intel公司又推出了多功能Pentium MMX处理器， 这就是通常所说的奔腾计算机。 n 第6代，1998年，Intel公司推出了Pentium . Celeron， 后来又推出了Pentium .Pentium N，均为第6代CPU，这 标志着第6代计算机的诞生。 n 第7代，2003年，AMD公司推出了面向台式机的64位处 理器Athlon 64，标志着64位计算机的诞生。2005年，Intel 公司和AMD公司相继发布了台式机的双核心CPU、三核心 CPU和四核心CPU，至此，计算机进入了多核心的第7代。 AMD 超微半导体公司（Advanced Micro Devices） n1.1.2 微处理器的性能特点 n 1971年，Intel公司开发出了第一代微处理器4004。它是 一个4位的微处理器，自身含有计算和逻辑功能，由2250个 MOS晶体管构成，每秒内能够执行约6万次操作。含有一个 累加器，16个用作暂存数据的寄存器，可寻址640字节的内 存，指令集含有45条指令。4004作为一般处理器来讲，功 能还不够强，只能作为计数器的核心来使用。但它是一种 新思想的第一代产物。 n 自从4004微处理器诞生以来，CPU技术发展迅速。由于 不同型号CPU的指标不同，决定了其硬件系统的档次也不同 。如表1-1所示为近年来常见的CPU型号及其主要指标。 n1.1.3计算机的发展趋势 n 目前计算机的发展方向是：巨型化、微型化、网络化、智能化和新 概念计算机。 n 1巨型化 n 巨型化是指使计算机系统运算速度更高、存储容量更大、功能更完 善。巨型机主要用于尖端科技和国防系统的研究与开发，它的研制集 中体现了一个国家科学技术发展的水平。目前巨型机“蓝色基因/P”已经 达到每秒3000万亿次浮点运算，它在航空航天、军事工业、气象、人 工智能等几十个学科领域发挥着巨大的作用，特别是在复杂的大型科学 计算领域，而且其他的机种难以与之抗衡。 n 2微型化 n 微型化得益于大规模和超大规模集成电路的飞速发展。微处理器自 1971年问世以来，发展非常迅猛，几乎每隔两三年就会更新换代一次 ，这也使以微处理器为核心的微型计算机性能不断提升。据统计，仅在 2007年第3季度全球销售的PC就达到6850万台。另外，便于携带的笔记 本电脑、掌上型计算机以及形形色色的嵌入式专用计算机也不断推出。 08年 n世界前三名是： 1.安置在美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的“蓝色基因 L”，研制者为美国IBM公司，浮点运算速度为每秒280.6万 亿次； 2.安置在美国橡树岭国家实验室的“美洲虎”，研制者为美国 克雷公司，浮点运算速度为每秒101.7万亿次； 3.安置在美国桑迪亚国家实验室的“红色风暴”，研制者为克 雷公司，浮点运算速度为每秒101.4万亿次 中国最快的是曙光4000A，它的运算速度超过了每秒10万亿 次（10TFops），是目前中国最快的超级计算机 13年 n 国际组织日公布了最新全球超级计算机 强排行榜榜单，中国国防科学技术大学研制的“天河 二号”以每秒.千万亿次的浮点运算速度，成为全球 最快的超级计算机。 n 相比之下，美国能源部下属橡树岭国家实验室的“泰坦” 从上次第一名降至本次第二名，其运算速度为.千 万亿次。专家们表示，由于“天河二号”的速度比第二名快近 一倍，中国有可能保持桂冠至少一年时间。今后，全球最 快超级计算机的位置将可能出现由中美日三国计算机交替 把持的局面 n 3网格化 n 目前大部分计算机实现了联网，即利用现代通信技术和计算机技术 把分布在不同地点的计算机互连起来，按照网络协议相互通信，初步实 现了共享数据和软硬件资源的目的。但是信息的搜索和整合还需要手工 完成，效率较低。网格（Grid）技术可以更好地管理网上资源，它把整 个互联网虚拟成一台空前强大的一体化信息系统，犹如一台巨型机，并 在这个动态变化的网络环境中，实现计算资源、存储资源、数据资源、 信息资源、知识资源、专家资源的全面共享。从而使用户从中享受可灵 活控制的、智能的、协作式的信息服务，并获得前所未有的便捷性和超 强能力。目前，世界上的主要国家和地区都把发展网格技术提到了战略 高度，纷纷投入巨资，抢占战略制高点。 n 4.智能化 n 智能化就是要求计算机具有模拟人的思维和感觉的能力，也是第5代 计算机要实现的目标。智能化的研究领域包括：自然语言的生成与理解 、模式识别、自动定理证明、自动程序设计、专家系统、学习系统、智 能机器人等。目前己研制出多种具有人的部分智能的机器人，可以代替 人在一些危险的工作岗位上工作。有人预测，家庭智能化的机器人将是 继PC之后，下一个家庭普及的信息化产品。 n5新概念计算机 n 尽管目前计算机的发展日新月异，但从本质上来说，其所采用的基 本元件仍然未超出4代机的范畴。随着技术的创新和发展，一些新概念 计算机也陆续出现，有的甚至开始走出实验室，进入应用领域。 n 1)神经计算机：模仿人类大脑功能的神经计算机已经开发成功，它 标志着电子计算机的发展进入了一个新的时期。与以逻辑为主的计算机 不同，神经计算机本身可以判断对象的性质与状态，并能采取相应的行 动，而且它可同时并行处理实时变化的大量数据，并得出结论。以往的 信息处理系统只能处理条理清晰、经络分明的数据，而人的大脑却具有 处理支离破碎、含糊不清信息的灵活性。另外，神经计算机的信息不是 存在于存储器中，而是存储在神经元之间的联络网中的。若有节点断裂 ，计算机仍有重建资料的能力。同时，它还具有联想记忆、视觉和声音 识别能力，具有与人脑类似的智慧和灵活性。它能识别文字、符号、图 形、语言以及声纳和雷达收到的信号，判读支票，对市场进行估计，分 析新产品，进行医学诊断，控制智能机器人，实现汽车和飞行器的自动 驾驶，发现和识别军事目标，进行智能指挥等。 n 2)超导计算机：随着高温超导技术的迅速发展，科学家们正试图寻找 出一种“高温”甚至“室温”的超导材料。一旦找到这些材料，人们就可以 利用它来制成超导开关器件和超导存储器，再利用这些器件制成超导计 算机。超导计算机的运算速度比现在的电子计算机快 100倍，而电能消 耗仅是电子计算机的千分之一。如果有一台中型计算机每小时耗电 10kW，那么，一台超导计算机只需一节干电池就可以工作。 n 3)光子计算机：现有的计算机是由电子来传递和处理信息的。光子计 算机用光子取代电子，通过光纤进行数据传输、运算和存储。光子计算 机用不同波长的光表示数据，这远胜于电子计算机中通过“0”、 +1 状 态变化进行的二进制运算，可以对复杂度高、计算量大的任务实现快速 的并行处理，光子计算机将使运算速度在目前基础上以指数级提升。 n 4)生物计算机：人类利用遗传工程技术仿制出以具有“开”与“关”功能 的蛋白质分子作为元件的计算机。它体积小，功效高。在1mm2的面积 上可容纳几亿个电路，比目前的集成电路小得多，用它制成的计算机己 经不是现在计算机的形状了，它可以隐藏在桌角、墙壁或地板等地方。 当生物计算机的内部芯片出现故障时，不需要人工干预就能自我修复。 它需要很少的能量就可以工作，而且电路间也没有信号干扰。所以，生 物计算机具有永久性和很高的可靠性。 n 5)量子计算机：它是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运 算、存储及处理量子信息的物理装置。经典计算机的基本信息单位为比 特（(bit)，运算对象是各种比特序列。与此类似，量子计算机的基本信 息单位是量子比特，运算对象是量子比特序列。经典计算机和量子计算 机之间存在一个关键的区别：传统计算机遵循着众所周知的经典物理规 律，而量子计算机则是遵循着独一无二的量子动力学规律来实现信息处 理的新模式。迄今为止，世界上还没有真正意义上的量子计算机。 n1.1.4微型计算机应用领域 n 计算机的应用领域己渗透到社会的各行各业，正在改变着传统的工 作、学习和生活方式，推动着社会的发展。计算机的主要应用领域如下 。 n 1科学计算（或数值计算） n 科学计算是指利用计算机来完成科学研究和工程技术中提出的数学 问题的计算。在现代科学技术工作中，科学计算问题是大量的、复杂的 。利用计算机的高速计算、大存储容量和连续运算的能力可以实现人工 无法解决的各种科学计算问题。 n 2数据处理（或信息处理） n 数据处理是对各种数据进行收集、存储、整理、分类、统计、加工 、利用、传播等一系列活动的统称。据统计，80以上的计算机主要 用于数据处理，这类工作的工作量大而且应用范围广泛，决定了计算机 应用的主导方向。 n 数据处理从简单到复杂已经历了3个发展阶段，如下所列。 n 1)电子数据处理，它是以文件系统为手段，实现一个部门内的单项 管理。 n 2)管理信息系统，它是以数据库技术为工具，实现一个部门的全面 管理，以提高工作效率。 n 3)决策支持系统，它是以数据库、模型库和方法库为基础，帮助管理 决策者提高决策水平，改善运营策略的正确性与有效性。 n 目前，数据处理己广泛地应用于办公自动化、企事业计算机辅助管 理与决策、情报检索、图书管理、电影电视动画设计、会计电算化等各 行各业。信息正在形成独立的产业，多媒体技术使信息展现在川门面前 的不仅是数字和文字，也有声形并茂的声音和图像信息。 n 3辅助技术（或计算和A助设计与制造） n 计算机辅助技术包括CAD. CAM和CAI等。 n （1)计算机辅助设计（Computer Aided Design CAD) n 计算机辅助设计是利用计算机系统辅助设计人员进行工程或产品设 计，以实现最佳设计效果的一种技术。它己广泛应用于飞机、汽车、机 械、电子、建筑和轻工等领域。例如，在电子计算机的设计过程中，利 用CAD技术进行体系结构模拟、逻辑模拟、插件划分、自动布线等，从 而极大地提高了设计工作的自动化程度。又如，在建筑设计过程中，可 以利用CAD技术进行力学计算、结构计算、绘制建筑图纸等，这样不但 提高了设计速度，而且可以极大提高设计质量。 n (2)计算机辅助制造（Computer Aided Manufacturing, CAM） n 计算机辅助制造是利用计算机系统进行生产设备的管理、控制和操 作的过程。例如，在产品的制造过程中，用计算机控制机器的运行，处 理生产过程中所需的数据，控制和处理材料的流动以及对产品进行检测 等。使用CAM技术可以提高产品质量，降低成本，缩短生产周期，提高 生产率和改善劳动条件。将CAD和CAM技术集成，实现设计生产自动化 ，这种技术被称为计算机集成制造系统（CIMS )，它的实现将真正做到 无人化工厂（或车间）。 n (3）计算机辅助教学（Computer Aided Instruction, CAI) n 计算机辅助教学是利用计算机系统使用课件来进行教学。课件可以 使用制作工具或高级语言来开发制作，它能引导学生循序渐进地学习， 使他们轻松自如地从课件中学到所需要的知识。CAI的主要特色是交互 教育、个别指导和因人施教。 n 4过程控制（或实时控制） n 过程控制是利用计算机及时采集检测数据，按最优值迅速地对控制 对象进行自动调节或自动控制。采用计算机进行过程控制，不仅可以极 大提高控制的自动化水平，而且可以提高控制的及时性和准确性，从而 改善劳动条件、提高产品质量及合格率。因此，计算机过程控制己在机 械、冶金、石油、化工、纺织、水电、航天等部门得到广泛应用。 n 例如，在汽车工业方面，利用计算机控制机床和整个装配流水线， 不仅可以实现精度要求高、形状复杂的零件加工自动化，而且可以使整 个车间或工厂实现自动化。 n 5人工智能（或智能模拟） n 人工智能（Artificial Intelligence, AI）是计算机模拟人类的智能活动 ，如感知、判断、理解、学习、问题求解和图像识别等。现在人工智能 的研究已取得不少成果，有些已开始走向实用阶段。例如，能模拟高水 平医学专家进行疾病诊疗的专家系统，具有一定思维能力的智能机器人 等。 n 6网络应用 n 计算机技术与现代通信技术的结合构成了计算机网络。计算机网络 的建立，不仅解决了一个单位、一个地区、一个国家计算机与计算机之 间的通信，各种软、硬件资源的共享，也极大促进了国际间的文字、图 像、视频和声音等各类数据的传输与处理。 1.2微型计算机系统的基本组成 n 一个完整的微型计算机系统应该包括硬件系统和软件系 统两大部分。 n 随着计算机技术的飞速发展，计算机的硬件和软件正朝 着相互渗透和相互融合的方向发展，在计算机系统中，硬 件与软件之间的分界线越来越模糊。 n 而且计算机硬件和计算机软件既相互依存，又互为补充 。可以这样说，硬件是计算机系统的躯体，软件是计算机 的头脑和灵魂。一般微型计算机系统的整体结构如图1-1所 示。 n 计算机硬件系统由5大部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设 备、输出设备。 n 计算机软件可分为系统软件和应用软件两大类。 n 1)系统软件：系统软件是计算机必备的，用以实现计算机系统的管 理、控制、运行、维护，并完成应用程序的装入、编译等任务。系统软 件与具体应用无关，是在系统一级上提供的服务。 n 常用的系统软件有操作系统、编译程序、语言处理程序、系统支撑 软件和数据库管理系统等，如下所列。 n 操作系统： DOS, Windows 95/98/2000/XP/2003/Vista, Windows 7, Windows NT,OS/2, UNIX, Linux等。 n 编译程序：机器语言、汇编语言和高级语言。 n 数据库管理系统：FoxPro, Access, Oracle, Sybase, DB2和 Informix等。 n 2）应用软件：应用软件是为了解决计算机应用中的实际问题而编制 的程序。它包括商品化的通用软件和实用软件，也包括用户自己编制的 各种应用程序。 n资料: nFoxpro Visual FoxPro原名FoxBase，最初是由美国Fox Software公司 于1988年推出的数据库产品，在DOS上运行，与xBase系列兼容。 FoxPro是FoxBase的加强版，最高版本曾出过2.6。之后于1992年，Fox Software公司被Microsoft收购，加以发展，使其可以在Windows上运行 ，并且更名为 Visual FoxPro。 FoxPro比FoxBASE在功能和性能上又有 了很大的改进，主要是引入了窗口、按纽、列表框和文本框等控件，进 一步提高了系统的开发能力。 n美国甲骨文公司Oracle公司是全球最大的信息管理软件及服务供应商， 成立于1977年，总部位于美国加州. nSybase 赛贝斯公司（美国数据库产品公司） nINFORMIX是IBM公司出品的关系数据库管理系统（RDBMS）家族。 作为一个集成解决方案，它被定位为作为IBM在线事务处理（OLTP） 旗舰级数据服务系统。 n1.2.1微型计算机硬件和软件概述 n 1硬件 n 1945年，美籍匈牙利科学家冯诺依曼提出了一个“存储 程序”的计算机方案。这个方案包含以下3个要点。 n 1)采用二进制数的形式表示数据和指令。 n 2）将指令和数据存放在存储器中。 n 3)计算机硬件由控制器、运算器、存储器、输入设备和 输出设备5部分组成。 n 冯诺依曼工作原理的核心是“程序存储”和“程序控制”， 就是通常所说的“顺序存储程序”概念。它的基本工作原理如 图1-2所示。 n下面简要介绍根据冯诺依曼原理划分的计算机5种硬件组成。 n (1)中央处理器同时具有控制和处理功能的关键部件 n 微处理器（中央处理器，CPU）是计算机中最关键的部件，是由超大 规模集成电路(VLSI）工艺制成的芯片，并由控制器、运算器、寄存器 组和辅助部件组成。 n 1)控制器：起控制作用的部分，是硬件系统的指挥部。它负责从存 储器中取出指令、分析指令、确定指令类型并对指令进行译码，按时间 先后顺序负责向其他各部件发出控制信号，保证各部件协调工作。 n 2)运算器：处理数据的部分。它又称算术逻辑单元（Arithmetic Logic Unit, ALU) 。运算器是用来进行算术运算和逻辑运算的元件。 n 3)寄存器组：用来存放当前运算所需的各种操作数、地址信息、中 间结果等内容。将数据暂时存于CPU内部寄存器中，加快了CPU的操作 速度。通常寄存器组的速度远远超过内存，所以能有效提高CPU的运行 效率。 n(2）存储器存放程序和数据的部件 n 存储器是计算机的记忆部件，负责存储程序和数据，并根据控制命令 提供这些程序和数据。存储器分两大类：一类和计算机的运算器、控制 器直接相连，称为主存储器（内部存储器），简称为计算机的主存（内 存）；另一类存储设备称为辅助存储器（外部存储器），简称为辅存（ 外存）。 n 内部存储器分为只读存储器ROM (Read Only Memory）和随机存储器 RAM (RandomAccess Memory). ROM主要用来存放固定不变的程序和数 据，如BIOS程序，这种存储器中的信息只能读出而不能随意写入，厂商 制造时用特殊方法写入，断电信息不会丢失；RAM是一种可读写存储器 ，其内容可以随时根据需要读出，可随时重新写入新的信息，断电后信 息丢失。 n 外部存储器主要用来长期存储那些暂时不用的程序和数据。特点是存 储容量大、可靠性高，在断电后也可永久地保存信息。 n 外存包括软盘存储器、硬盘存储器、光盘存储器、磁带存储器等几大 类。其中，光盘分为3类：只读型光盘ROM (CD-ROM/DVD-ROM)、一次 写入型光盘Record (CD-R/DVD-R)、可擦写型光盘RW (CD-RW/DVD-RW) 。 n (3)输入设备向计算机输入程序和数据的设备 n 输入设备是向计算机输入程序、数据和命令的部件，它 的主要功能是把原始数据和处理这些数据的程序转换为计 算机能够识别的二进制代码。常见的输入设备包括键盘、 鼠标、 n扫描仪、光笔、数字化仪、数码相机、话筒等。 n (4)输出设备计算机向用户输出处理结果的设备 n 输出设备是用来输出经过计算机运算或处理后所得的结 果，并将结果以字符、数据、图形等人们能够识别的形式 输出。常见的输出设备有显示器、打印机、投影仪、绘图 仪、声音输出设备等。 n2软件 n 除了硬件系统外，微型计算机还必须配备优秀的软件系 统才能发挥其性能软件系统又可以分为系统软件和应用软 件两大类。 n (1)系统软件 n 系统软件是管理、监控、维护计算机资源（包括硬件与 软件）的软件。它包括操作系统、高级语言的编译和解释 程序、各种语言处理程序、系统支撑软件（微机的监控管 理程序、调试程序、故障检查和诊断程序）、各种数据库 管理系统以及工具软件等。 n 1)操作系统：操作系统在系统软件中处于核心地位，其 他系统软件要在操作系统的支持下工作。常用的操作系统 有DOS, Windows 95/98/2000/XP/2003/Vista, Windows 7, nWindows NT, OS/2, UNIX, Linux等。 n 2)程序设计语言：它是软件系统的重要组成部分，而相 应的各种语言处理程序属于系统软件。程序设计语言一般 分为机器语言、汇编语言、高级语言和第4代语言共4类。 n 机器语言：机器语言是最底层的计算机语言，是用二 进制代码指令表达的计算机语言，能被计算机硬件直接识 别并执行，由操作码和操作数组成。机器语言程序编写的 难度较大且不容易移植，即针对一种计算机编写的机器语 言程序不能在另一种计算机上运行。 n 汇编语言：汇编语言是用助记符代替操作码，用地址 符代替操作数的一种面向机器的低级语言，一条汇编指令 对应一条机器指令。由于汇编语言采用了助记符，它比机 器语言易于修改、编写、阅读，但用汇编语言编写的程序 （称汇编语言源程序）机器不能直接执行，必须使用汇编 程序把它翻译成机器语言即目标程序后，才能被机器理解 、执行，这个编译过程称为汇编。 n n 高级语言：直接面向过程的程序设计语言称为高级语 言，它与具体的计算机硬件无关，用高级语言编写的源程 序可以直接运行在不同机型上，因而具有通用性。 n 计算机不能直接识别和运行高级语言，必须经过“翻译” 。所谓“翻译”是指由一种特殊程序把源程序转换为机器码， 这种特殊程序就是语言处理程序。高级语言的翻译方式有 两种： n一种是“编译方式”，另一种是“解释方式”。 n编译方式是通过编译程序将整个高级语言源程序翻译成目 标程序（.OBJ)，再经过连接程序生成为可以运行的程序（ .EXE )； n解释方式是通过解释程序边解释边执行，不产生可执行程 序。最常用的高级语言有Basic, Fortran, 等。 n第4代语言：面向对象的编程语言，一般有可视化、网络 化、多媒体等功能。目前较流行的第4代编程语言有Visual Basic, Visual C+, Java, Visual FoxPro, Delphi, Power Builder等。 n 3)各种程序设计语言的处理程序：如把汇编语言转换为 机器语言的汇编程序，把高级语言转换为机器语言的编译 程序或解释程序和作为软件研制开发工具的编辑程序、装 配连接程序以及数据库管理程序等。 n 4)工具软件：又称服务软件，如机器的监控管理程序、 调试程序、故障检查程序和诊断程序等。这些工具软件为 用户编制计算机程序及使用计算机提供了很大的方便。 n (2）应用软件 n 应用软件是用户为了解决实际问题而编制的各种程序。 如各种工程计算、模拟过程、辅助设计和管理程序、文字 处理和各种图形处理软件等。 n 在微机中常用的应用软件有各种CAD软件、Microsoft Office 2000/2003, PhotoShop,IE等。 资料 npowerbuilder - 简介 n PowerBuilder是著名的数据库应用开发工具生产厂商 PowerSoft公司推出的产品（PowerSoft现已被数据库厂商 Sybase所收购），它完全按照客户机/服务器体系结构研制 设计，在客户机/服务器结构中，它使用在客户机中，作为 数据库应用程序的开发工具而存在。由于PowerBuilder采用 了面向对象和可视化技术，提供可视化的应用开发环境， 使得我们利用PowerBuilder，可以方便快捷地开发出利用后 台服务器中的数据和数据库管理系统的数据库应用程序。 Delphi，是Windows平台下著名的快速应用程序开发工具 (Rapid Application Development，简称RAD)。它的前身， 即是DOS时代盛行一时的“BorlandTurbo Pascal”，最早的版 本由美国Borland（宝兰）公司于1995年开发。 n1.2.2微型计算机结构 n 典型的微型计算机结构如图1-3所示。 n 如图1-3所示的是微机系统的外部结构。图中可见外部信 息的传送是通过总线进行的，由于采用了这种总线结构， 微机系统中存储器和外设之间可直接进行信息的传输，也 就是常说的DMA (Direct Memory Access)。微机系统的内部 结构将在后面章节中介绍。 1.2.3 RISC和CISC 目前，微处理器体系结构从指令组成意义上来看基本分成两 大类：一类是CISC（complex instruction set computer）复杂 指令集计算机）体系结构，另一类是RISC（Reduced Instruction-Set Computer）精简指令集计算机）体系结构。 n复杂指令系统：在微型计算机的体系组成结构上是以复杂指令 为主设计的计算机，在指令的运行过程中按指令的复杂程度来 指挥计算机完成各条指令。由于各条指令复杂程度不同，分配 的时钟周期各不相同，执行指令所需时间就不相同。CISC体系 的指令集由微程序来实现，即每一个操作由若干微操作的程序 组合来实现，所以CISC可以使用微指令编程的方式实现多种和 功能复杂的指令。 n精简指令系统：不管计算机的指令如何复杂，都能在一个 计算机时钟周期内完成，计算速度快，指令集简单。RISC 是从CISC的基础上发展起来的。对CISC的测试表明，其中 占资源20的简单指令在程序中出现的频率达到80%，而 其余占资源80的复杂指令出现的频率只有20%，造成资 源的极大浪费。再加上复杂的指令系统必然增加硬件实现 的复杂性，从而增加了研制时间和成本。因此，RISC应运 而生。 n 在RISC体系的指令集中，它的每一条指令直接由硬布线 实现。即它的每条指令原则上由自己的一套逻辑时序电路 直接实现，所以单条指令的实现所占用的硬件资源较多。 因为该体系没有能采用增加单条