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文档简介

计算机的工作过程本质上就是执行程序的过程，而程序是由若干条指令组成的，计算机逐条执行程序中的指令，就可完成一个程序的执行，从而完成一项特定的工作。因此，要了解计算机的工作原理，就是要了解指令和指令执行的基本过程。指令和程序计算机之所以能脱离人的直接干预，自动地进行计算，是由于人把实现整个计算的一步步操作用命令的形式（即一条条指令）预先输入到存储器中，在执行时，机器把这些指令一条条地取出来，加以分析和执行。通常一条指令对应着一种基本操作。一个计算机能执行什么样的指令，有多少条指令，这是由设计人员在设计计算机时决定的。计算机所能直接执行的全部指令，就是计算机的指令系统（InstructionSet）。以二进制编码表示的指令叫机器指令，它通常包括操作码和操作数两大部分，操作码表示计算机执行什么操作，操作数指明参加操作的数的本身或操作数所在的地址。因为计算机只认识二进制数，所以计算机指令系统中的所有指令都必须以二进制编码的形式来表示。程序即解题步骤。计算机的解题程序必须用计算机能识别的语言来描述，因此程序是指令的集合，用指令描述的解题步骤就叫程序。指令的执行过程按照存储程序思想，利用计算机解题首先要把指挥计算机如何进行操作的指令序列（即程序）和原始数据通过输入设备输送到计算机内存储器中。计算机运行时，依次从内存中取出一条条指令，控制器对指令进行分析判断，按照指令要求，发出不同的控制信号，在控制器的指挥下完成规定的操作，直到完成全部操作为止。所以，计算机的工作原理可以概括为存储程序和程序控制。一般把计算机完成一条指令所花费的时间称为一个指令周期，指令周期越短，指令执行越快。通常所说的CPU主频或工作频率，就反映了指令执行周期的长短。计算机在运行时，CPU从内存读出一条指令到CPU内执行，指令执行完，再从内存读出下一条指令到CPU内执行。CPU不断地取指令、分析指令、执行指令，这就是程序的执行过程。总之，计算机的工作就是执行程序，即自动连续地执行一系列指令，而程序开发人员

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