2.2　计算机软件系统.pptx

计算机指令与程序 上海市七宝中学金琼 元柳贯 浦阳十咏 昭灵仙迹 真仙帝遣司风雨 唤起渊龙听指令 指令 指示命令 穿孔纸带 指令带 有孔表示 1 无孔表示 0 沿用到20世纪70年代 探究1 如何用二进制数来表示 将数据2存入CPU的寄存器中 提示 CPU根据内存地址访问数据 先将数据所在的内存地址放入某个寄存器 再将这一寄存器中的地址对应的数据加载到另一寄存器 寄存器位于CPU中 假设此CPU为16位字长 寄存器编号0000 数据 2 内存地址00011010 内存地址00011011 内存地址00011100 机器语言 二进制语言 指令 操作码 操作数 0001000000011010 将内存地址 00011010 放入 0001 到0000号寄存器1000000100000000 将0000号寄存器对应的数据 加载 1000 到0001号寄存器 操作码 要执行的操作 例如 移动 加载等操作数 参加运算的对象及其地址 问题 如何使编写指令更方便一些 X86和X87汇编指令大全 1978年6月8日 Intel 16位微处理器 8086 x86架构 指令集 定义芯片的基本使用规则 Intel8086处理器 汇编语言 将机器语言符号化 英文 数字 部分汇编指令 MOVab将内存地址b放入寄存器aLOADa b 将内存地址b中的数据 加载到寄存器aADDabc将寄存器b c中的数据相加 放入寄存器aSTOREa b 将寄存器a中的数据存储到地址bHALT结束 探究2 如何结合汇编指令集完成 计算2 3的值 并存储到CPU的寄存器中 请在横线上填写对应的汇编指令 第一步 将一个内存地址放到寄存器0第二步 将寄存器0中的地址所对应的数据 加载到寄存器1第三步 将另一个内存地址放到寄存器0第四步 将寄存器0中的地址所对应的数据 加载到寄存器2第五步 将寄存器1和寄存器2的数值相加 存储到寄存器3第六步 将一个新地址放入寄存器0第七步 将寄存器3中的数据存储到寄存器0所对应的地址第八步 结束 编译 将汇编语言翻译成二进制例如 比尔 盖茨发明了Basic编译器 程序 指令序列 MOVR00 x1CLOADR1 R0 MOVR00 x1DLOADR2 r0 ADDR3R1R2MOVR00 x1ESTORER3 r0 HALT 计算并存储2 3的汇编指令 CPU指令集 1978年 intel 8086处理器 奔腾4 x86 行业标杆 2003年 AMD 首款64位处理器Athlon64 x86 64 64位扩展超指令集 2004年 Intel 64位版x86 也就是EM64T AMD和Intel的竞争 推广了64位 x86技术发扬光大 现在 intel和惠普 下一代指令集架构 ISA 注 部分服务器和苹果机 使用美国DIGITAL公司的系列CPU 你期待的编程语言是怎样的 例如VB DimaasintegerDimbasintegera 2b 3c a bprintc 高级语言 编译 把源程序的每一条语句都编译成机器语言 例如C C 解释 在执行程序时 才逐条解释成机器语言 例如JAVA Python等 小结 机器语言 汇编语言 高级语言的区别 A 不需要翻译成二进制数B 将机器指令符号化 英文 数字 需要翻译成二进制数C 需要用编译 解释程序翻译成二进制数 1 执行速度快2 执行速度慢3 接近人类的自然语言4 难记难读5 易读易记6 通用性差 受硬件影响7 通用性强 无需了解硬件8 占用内存空间较小9 占用内存空间较大 A 不需要翻译成二进制数 B 将机器指令符号化 英文 数字 需要翻译成二进制数 C 需要用编译 解释程序翻译成二进制数 1 执行速度快 2 执行速度慢 4 难记难读 6 通用性差 受硬件影响 7 通用性强 无需了解硬件 5 易读易记 3 接近人类的自然语言 8 占用内存空间较小 9 占用内存空间较大 速度 可读性等介于两者之间 6 通用性差 受硬件影响 量子计算机尚未成熟微软已为其开发好编程语言 微软 谷歌 IBM等公司都在开发量子计算机 2017年 微软Ignite大会 发布了一种为驾驭规模化 量子计算机 而专门优化的新型编程语言 名叫 Q 念作QSharp 微软解释说 利用量子计算机 科学家可以在数分钟或