[第五讲-CPU内存基本工作原理.pptVIP

三种程序控制结构 顺序结构 分支结构 循环结构 顺序结构 按 指令 的 排列顺序 依次执行 基础结构 顺序结构 — C语言示例 #include stdio.h // 我们的程序必须引用的一个头文件 int main() // 主函数 { int age; // 定义一个记录年龄的变量 printf(Please input your age:\n); // 1. 提示输入你的年龄 scanf(%d, age); // 2. 把输入值保存在变量中 printf(Oh! your age is %d.\n, age); // 3. 输出你的年龄 } 分支结构 根据 分支判断条件 的 取值（真或假），决定程序的后继执行路线 分支结构 — C语言示例 #include stdio.h // 我们的程序必须引用的一个头文件 int main() // 主函数 { int age; // 定义一个记录年龄的变量 printf(“Please input your age:\n”); // 1. 提示输入你的年龄 scanf(%d, age); // 2. 把输入值保存在变量中 if (age = 18) // 3. 判断是否为成年人 printf(You are an adult. Welcome!\n); // 3.1. 成年人可以进入 else // 3.2. 非成年人不能进网吧 printf(You are not an adult, you cant stay in the internet bar.\n); } 循环结构 循环条件 ＋ 循环体 循环结构示例：求1~1000的平方和 开始 S←0 j←1 S←S + j*j j←j+1 j1000 打印S，结束 Yes No 三种基本控制结构可相互组合和嵌套使用，形成更为复杂的控制，完成各种复杂的工作。 查查哪些问题是不可计算的，图灵机无法解决的，查查哪些是np问题 * ALU的全称是Arithmetic Logic Unit * ALU的全称是Arithmetic Logic Unit * ALU的全称是Arithmetic Logic Unit * ALU的全称是Arithmetic Logic Unit * ALU的全称是Arithmetic Logic Unit * 冯诺依曼，设计了指令系统，从而程序可以用指令组成，指令内置在计算机中，从而程序执行时，只需调用指令处理电路即可，而不用像以前的计算机，没有指令系统，每个程序都是单独的电路，执行不同的程序，需要人工更换电路，需要很多人工干预，计算机的速度难以提高。 * CPU的内部结构 算术逻辑运算器 程序控制器 寄存器组 中断处理器 CPU内部总线 CPU的内部结构 — 算术逻辑运算器 Arithmetic Logical Unit (ALU),主要进行算术运算和逻辑运算 加法指令的例子 一条加法指令（其中包含了两个被加数/操作数的地址）进入CPU； 程序控制器 分析该指令，判断两个操作数是在寄存器内，还是在主存内； 如果在主存内，程序控制器 从主存内读入操作数； 程序控制器 将 加法运算 提交给 ALU; ALU 进行加法运算； ALU 根据程序控制器 的指示，将运算结果存放到寄存器或主存中。 CPU的内部结构 算术逻辑运算器 程序控制器 寄存器组 中断处理器 CPU内部总线 CPU的内部结构 — 中断处理器 问题背景： 在CPU执行一般程序运算的过程中，如何处理紧急出现的事件？比如：鼠标移动事件 发生一个紧急事件 ? 触发一个中断信号 中断信号的处理： 当发现中断信号后，程序控制器 暂停正在运行的程序，保存该程序的运行现场（CPU内的各种状态信息）； 程序控制器 根据中断信号的编码，从特定位置启动 中断处理程序（由操作系统提供）； 中断处理程序 运行完毕后，程序控制器 恢复被暂停的程序。 CPU的内部结构 — 中断处理器 中断信号的产生： 各种软硬件，比如：鼠标、键盘、其它外设… 中断信号的接收： 中断处理器 负责 中断信号的接收，并将中断信号的编码、中断处理程序的起始地址 传给 程序控制器 中断信号的检测 程序控制器 在每条指令执行完毕后，都会检测 是否出现了新的中断信号 中断的启示 中断设置：应对紧急情况 中断处理程序 预案与灾难