一、计算机编程语言的演进
1.机器语言
(1) 是机器指令的集合。机器指令是0和1构成的二进制信息。
(2) 直接面向机器,与机器的硬件操作一一对应。计算机可以直接识别、执行,使用机器语言可以充分发挥计算机的硬件功能。(3) 缺点: 依赖机器硬件,机器指令很难记忆,直接使用机器语言编制程序极易出错,并且难以调试。2.汇编语言
(1) 汇编语言的主体是汇编指令。
(2) 汇编指令和机器指令的差别在于指令的表示方法上。汇编指令是机器指令的助记符,便于人类记忆和使用。(3) 不同的CPU有不同的汇编指令。
3.高级语言
用途:
(1) 有助于从软件角度理解计算机的工作原理(2) 汇编语言具有能够直接有效控制硬件的能力,能够编写出运行速度快、代码量小的高效程序,在许多场合具有不可替代的作用,例如操作系统的核心程序段、实时控制系统的软件、智能仪器仪表的控制程序、频繁调用的子程序或动态链接库、加密解密软件、分析和防治计算机病毒等。介绍
(1) 面向程序设计人员,接近于自然语言,易学易记,便于阅读和掌握,使用方便,通用性强,不依赖具体计算机。
(2) 高级语言对计算机操作步骤进行描述有一整套标记符号、表达格式、结构及其使用的语法规则。
二、汇编语言源程序的组成
(1) 汇编指令 (机器码的助记符,有对应的机器码)
(2) 伪指令 (由编译器识别,无对应的机器码)(3) 其它符号 (由编译器识别,无对应的机器码)三.计算机硬件系统的基本结构
1.相关基础知识
寄存器
CPU内部用于存储数据的器件。
一个CPU中有多个寄存器。存储器、存储单元
存储器以字节为单位被划分为若干个存储单元。
每个存储单元从0开始顺序编号。指令和数据
① 在内存或磁盘上,指令和数据都以二进制形式存在, 在形式上没有任何区别。
② 指令和数据是应用上的概念。2.CPU对存储器的读&写
四、内存地址空间
1.内存地址空间的概念
设一个CPU的地址总线宽度为n,那么可以寻址2n个内存单元,这2n个可寻到的内存单元就构成这个CPU的内存地址空间。
内存地址空间,也称寻址空间。
与CPU地址总线的宽度直接相关。表示CPU所能寻找到的最大地址空间范围。2.基础知识: 主板、接口卡
主板
在每一台PC机中,都有一个主板,主板上有核心器件和一些主要器件。
这些器件通过总线相连。根据总线上传输的信息,从逻辑上分为地址总线、数据总线、控制总线。接口卡
计算机系统中,所有可以用程序控制其工作的设备,必须受到CPU的控制。
CPU对外部设备不能直接控制,如显示器、音箱、打印机等。直接控制这些设备进行工作的是插在扩展插槽上的接口卡。3.各类存储器芯片
4.进一步讨论:内存地址空间
各类存储器芯片的小结
① 这些存储器芯片在物理上是各自独立的器件。
② 但这些存储器芯片具备如下共同点: a) 都与CPU总线相连。 b) CPU对其读或写时都通过控制线发出内存读写命令。内存地址空间
① CPU在操控这些独立的物理存储器时,把它们统一当作一个逻辑存储器看待。这个逻辑存储器即内存地址空间。
② 每个物理存储器在这个逻辑存储器中占有一段地址空间;CPU在这段地址空间中读写数据,实际上就是在相对应的物理存储器中读写数据。③ 不同的计算机系统的内存地址空间分配情况是不同的。相关说明
① 内存地址空间是逻辑上的概念;
② 内存地址空间,即CPU寻址空间,与CPU地址总线宽度直接相关;③ 内存地址空间的容量与平时所讲的内存条的容量不是一回事;④ 不同的计算机系统内存地址空间如何使用有不同的分配方案。