计算机系统基础第五章程序的执行

一、单选题1、以下有关计算机程序和进程的描述中，错误的是（）。

A.用高级语言编写的程序必须转换为机器代码才能在计算机中运行B.机器代码通常以可执行目标文件或共享库文件形式保存在磁盘中C.机器代码及其数据被映射到统一的虚拟地址空间即形成一个进程D.同一个程序如果处理不同的数据集合就会对应很多不同的进程正确答案：C解析： C、程序需要被启动执行后才能成为进程，机器代码和数据被映射到统一的虚拟地址空间这件事是链接程序完成的，链接后只能生成一个可执行文件或共享库文件，不能形成一个进程。

2、以下关于引入进程好处的叙述，其中错误的是（）。

A.每个进程具有确定的逻辑控制流，不会因为进程被打断执行而改变B.每个进程须独占使用处理器，以保证每次运行都有同样的运行结果C.每个进程具有独立的虚拟地址空间，便于编译、链接、共享和加载D.每个进程各自占用不同的主存区域，便于操作系统实现存储保护正确答案：B解析： B、处理器可以被不同的进程轮流使用或并行使用，在一个进程的整个生命周期中，通常不会独占使用处理器，在某个进程执行遇到异常、中断和I/O操作时，操作系统会调度其他进程使用处理器。

3、以下是关于进程的逻辑控制流的叙述，其中错误的是（）。

A.进程的逻辑控制流在其对应机器代码被链接生成时就已经确定B.不同进程的逻辑控制流中有可能会存在相同的地址序列C.不同进程的逻辑控制流在时间上交错或重叠的情况称为并发D.进程的逻辑控制流指其运行过程中执行指令的虚拟地址序列正确答案：A解析： A、因为进程的逻辑控制流指其运行过程中执行指令的虚拟地址序列，而每个进程的虚拟地址空间都是一样的，例如，IA-32/Linux系统中每个进程的虚拟地址空间都是0000 0000~FFFF FFFFH，因此，不同进程的逻辑控制流中可能存在相同的指令地址序列。

链接时可以确定每条指令和每个数据在虚拟地址空间中的地址，但是，不能确定条件转移指令的条件是否满足，因而也就不能确定具体执行的是哪些指令，因而链接时不能确定将来执行时的逻辑控制流。

一。

计算机程序的执行过程程序就是指令的集合为使计算机按预定要求工作，首先要编制程序。

程序是一个特定的指令序列，它告诉计算机要做哪些事，按什么步骤去做。

指令是一组二进制信息的代码，用来表示计算机所能完成的基本操作。

1．程序程序是为求解某个特定问题而设计的指令序列。

程序中的每条指令规定机器完成一组基本操作。

如果把计算机完成一次任务的过程比作乐队的一次演奏，那么控制器就好比是一位指挥，计算机的其它功能部件就好比是各种乐器与演员，而程序就好像是乐谱。

计算机的工作过程就是执行程序的过程，或者说，控制器是根据程序的规定对计算机实施控制的。

例如，对于算式计算机的解题步骤可作如下安排：步骤1：取a ；步骤2：取b ；步骤3：判断；. 若b≥0，执行步骤4.若b＜0，执行步骤6步骤4：执行a＋b；步骤5：转步骤7；步骤6：执行a－b；步骤7：结束。

计算机的工作过程可归结为：取指令→分析指令→执行指令→再取下一条指令，直到程序结束的反复循环过程。

通常把其中的一次循环称为计算机的一个指令周期。

总之，我们可把程序对计算机的控制归结为每个指令周期中指令对计算机的控制。

2．指令程序是由指令组成的。

指令是机器所能识别的一组编制成特定格式的代码串，它要求机器在一个规定的时间段（指令周期）内，完成一组特定的操作。

指令的基本格式可归结为操作码OP和操作数地址AD两部分，具体内容是：⑴指出计算机应完成的一组操作内容，如传送（MOV）、加法（ADD）、减法（SUB）、输出、停机（HLT）、条件转移（JZ）等。

这部分称为指令的操作码部分。

⑵两个操作数的地址和存放结果的地址及寻址方式。

⑶为保证程序执行的连续性，在执行当前指令时，还需指出下一条指令的地址。

由于指令在存储器中一般是顺序存放的，所以只要设置一个指令指针（IP），每执行一条指令，IP自动加1，便自动指出下一条指令的地址，而不必在指令中专门指出下一条指令的地址。

只有在转移指令中才指出下一条指令的地址。

计算机工作原理和指令执行过程1 计算机工作原理计算机的工作过程是将现实世界中的各种信息转换成计算机能够理解的二进制代码（信息编码），然后保存在计算机的存储器（数据存储）中，再由运算器对数据进行处理（数据计算）。

在数据存储和计算过程中，需要通过线路将数据从一个部件传输到另外一个部件（数据传输）。

数据处理完成后，再将数据转换成人类能够理解的信息形式（数据解码）。

在以上工作过程中，信息如何编码和解码，数据存储在什么位置，数据如何进行计算等，都由计算机能够识别的机器指令（指令系统）控制和管理。

2 计算机指令系统各计算机公司设计生产的计算机芯片，其指令的数量与功能、指令格式、寻址方式、数据格式都有差别，即使是一些常用的基本指令，如算术逻辑运算指令、转移指令等也是各不相同的。

为了缓解新机器的推出与原有应用程序的继续使用之间的矛盾，1964年在设计IBM360计算机时所采用的系列机思想较好地解决了这一问题。

从此以后，各个计算机公司生产的同一系列的计算机尽管其硬件实现方法可以不同，但指令系统、数据格式、I/O系统等保持相同，因而软件完全兼容（在此基础上，产生了兼容机）。

当研制该系列计算机的新型号或高档产品时，尽管指令系统可以有较大的扩充，但仍保留了原来的全部指令，保持软件向上兼容的特点，即低档机或旧机型上的软件不加修改即可在比它高档的新机器上运行，以保护用户在软件上的投资。

常见指令按功能可划分为：①数据处理指令：包括算术运算指令、逻辑运算指令、移位指令、比较指令等。

②数据传送指令：包括寄存器之间、寄存器与主存储器之间的传送指令等。

③程序控制指令：包括条件转移指令、无条件转移指令、转子程序指令等。

④输入－输出指令：包括各种外围设备的读、写指令等。

有的计算机将输入－输出指令包含在数据传送指令类中。

⑤状态管理指令：包括诸如实现置存储保护、中断处理等功能的管理指令。

计算机是通过执行指令来处理各种数据的。

为了指出数据的来源、操作结果的去向及所执行的操作，一条指令必须包含下列信息：（1）操作码。

大学计算机基础第五章第五章软件技术基础1.程序设计语言（1）机器语言和汇编语言由计算机硬件系统可以识别的指令组成的语言称为机器语言。

汇编语言是将机器指令映射为一些可以被人读懂的助记符。

由于计算机只能识别机器语言，所以汇编语言通常需要通过汇编程序翻译为机器语言。

汇编语言的翻译软件称为汇编程序，它可以将程序员写的助记符直接转换为机器指令，然后由计算机去识别和执行。

用机器语言编写的程序是计算机可以直接执行的程序。

用机器语言编写的程序，代码长度短，执行效率高。

但是，这种语言的缺点也很明显。

最主要的是编写机器语言程序必须要熟知CPU 的指令代码，编写程序既不方便，又容易出错，调试查错也非常困难。

而且编写的程序只能在特定的机器上运行，没有通用性。

（2）高级语言高级语言源程序翻译为指令代码有两种做法：编译或者解释。

编译通过编译程序来完成。

解释则是通过解释程序完成。

解释的结果产生可以直接执行的指令。

编译的结果是得到目标程序。

目标程序也是要经过连接才会得到可执行程序目前应用比较广泛的几种高级语言由FORTRAN/BASIC/PASCAL/C等。

（3）面向对象的语言（4）未来的语言2、语言处理程序语言处理程序是把源程序翻译成机器语言的程序，可分为三种：汇编程序、编译程序和解释程序。

（1）汇编程序把汇编语言源程序翻译成机器语言程序的程序称为汇编程序，翻译的过程称为汇编。

汇编程序在翻译源程序时，总是对源程序从头到尾一个符号一个符号地进行阅读分析，一般用两遍扫描完成对源程序的加工转换工作。

汇编语言在翻译的同时，还对各种形式的错误进行检查和分析，并反馈给用户，以便修改。

反汇编程序也是一种语言处理程序，它的功能与汇编程序相反，它能把机器语言程序转换成汇编语言程序。

（2）编译程序编译程序是把高级语言源程序（如Fortran、Pascal、C 等）翻译成目标程序（机器语言程序）的一种程序，翻译的过程称为编译。

（3）解释程序解释程序也是一种对高级语言源程序进行翻译处理及的程序。

第一部分计算机系统基础一、选择题【1】计算机最主要的工作特点是A) 高速度 B) 高精度 C) 存记忆能力★D) 存储程序与自动控制【2】目前微型计算机中采用的逻辑元件是A) 小规模集成电路B) 中规模集成电路★C) 大规模和超大规模集成电路D) 分立元件【3】下列四条叙述中，有错误的一条是A) 两个或两个以上的系统交换信息的能力称为兼容性B) 当软件所处环境(硬件/支持软件)发生变化时,这个软件还能发挥原有的功能,则称该软件为兼容软件C)不需调整或仅需少量调整即可用于多种系统的硬件部件,称为兼容硬件★D) 着名计算机厂家生产的计算机称为兼容机【4】下列四条叙述中,有错误的一条是A) 以科学技术领域中的问题为主的数值计算称为科学计算B) 计算机应用可分为数值应用和非数值应用两类C) 计算机各部件之间有两股信息流,即数据流和控制流★D) 对信息(即各种形式的数据)进行收集*、储存*、加工与传输等一系列活动的总称为实时控制【5】软件与程序的区别是A) 程序价格便宜、软件价格昂贵B) 程序是用户自己编写的，而软件是由厂家提供的C) 程序是用高级语言编写的，而软件是由机器语言编写的★D) 软件是程序以及开发*、使用和维护所需要的所有文档的总称,而程序是软件的一部分【6】某单位自行开发的工资管理系统，按计算机应用的类型划分，它属于A) 科学计算 B）辅助设计★C）数据处理 D）实时控制【7】微型计算机中使用数据库管理系统，属下列计算机应用中的哪一种？A) 人工智能 B) 专家系统★C) 信息管理 D) 科学计算【8】英文缩写CAD的中文意思是A) 计算机辅助教学 B) 计算机辅助制造★C) 计算机辅助设计 D) 计算机辅助测试【9】目前计算机应用最广泛的领域是A) 人工智能和专家系统B) 科学技术与工程计算★ C) 数据处理与办公自动化D) 辅助设计与辅助制造【10】联想"奔腾三代"计算机所采用的主要电子元器件是（）A、电子管B、晶体管C、集成电路★D*、大规模集成电路【11】能对二进制数据进行移位和比较操作的计算机工作部件是（）A、累加器★B*、运算器 C、控制器 D、寄存器【12】CD-ROM 常作为多媒体套件中的外存储器，它是（）A、只读存储器★B*、只读光盘 C、只读硬盘 D、只读大容量软盘【13】微型计算机的性能主要取决于（）A、内存★B*、中央处理器 C、硬盘 D、显示卡【14】在学校里，能用于打印蜡纸的打印机是（）A、激光打印机★B*、针式打印机 C、喷墨打印机 D、热敏式打印机【15】在微机系统中，最基本的输入输出模BIOS存放在（）A、RAM中★B*、ROM中 C、硬盘中 D、寄存器中【16】IBM PC/AT 微型机采用的CPU芯片是（）A、Z-80B、8086C、8088 ★D*、80286【17】486DX2/80 中的数字486代表（），数字80代表（）。

计算机中指令的概念及其执行过程文章标题：深度解析：计算机中指令的概念及其执行过程1. 介绍计算机中指令的概念及其执行过程是计算机科学领域中的重要基础知识。

从简单的指令执行到复杂的指令集处理，这一过程涉及到计算机领域的许多重要概念和原理。

本文将从基础开始，深入探讨计算机中指令的概念及其执行过程，帮助读者全面理解这一主题。

2. 指令的概念指令是计算机中执行特定操作的命令，它可以是简单的移动数据、进行算术运算，也可以是复杂的控制流程、访问外部设备等。

指令在计算机中起着至关重要的作用，它们组成了计算机程序，指导着计算机完成各种任务。

3. 指令的执行过程在计算机中，指令的执行过程经历了取指、译码、执行和访存四个阶段。

计算机需要从内存中取出待执行的指令；对指令进行译码，确定其具体的操作类型和操作数；执行指令并更新相应的寄存器或内存数据；如果涉及到内存访问，还需要进行相应的存储器操作。

4. 指令集处理指令集处理是指计算机执行指令的过程，它包括了指令的执行流水线、指令级并行处理、超标量处理等技术。

这些技术可以提高计算机处理指令的效率和性能，使其能够更快地完成各种任务。

5. 个人观点和理解就我个人而言，计算机中指令的概念及其执行过程是计算机科学中非常重要的一部分。

深入理解这一过程，对于我们更好地理解计算机工作原理、优化程序性能等方面都有着积极的意义。

我也认为随着计算机技术的不断进步，指令集处理技术将会变得更加复杂和精密，这也将为我们带来更多的挑战和机遇。

6. 总结通过本文的介绍，我们对计算机中指令的概念及其执行过程有了更深入的了解。

从简单的指令概念到复杂的指令集处理，我们深入探讨了这一主题，希望能够为读者提供有价值的知识和见解。

我也希望读者在后续的学习和实践中能够深化对这一主题的理解和运用。

以上是文章的初稿，后续会进行修改和完善。

指令集处理技术的发展和优化指令集处理是指计算机执行指令的过程，它包括了指令的执行流水线、指令级并行处理、超标量处理等技术。

简述计算机中指令的概念及其执行过程。

计算机中的指令是机器语言中的一条命令，用于告诉计算机执行特定的操作。

它是计算机程序的基本单位，是计算机能够理解和执行的最小语义单位。

每个指令都包含了相应的操作码和操作数，用来描述所要执行的任务及相关的数据。

计算机中指令的执行过程可以分为取指、译码、执行和结果存储四个阶段。

1. 取指阶段（Fetch）：计算机从内存中读取指令，并将其存放到指令寄存器中。

指令寄存器中保存了当前要执行的指令。

2. 译码阶段（Decode）：计算机解析指令，确定要执行的操作以及所需要的操作数。

这个阶段将指令转化为计算机硬件可以识别和执行的内部指令。

3. 执行阶段（Execute）：计算机根据指令的操作码和操作数进行相应的操作。

这个阶段包括算术运算、逻辑运算、数据传输、比较等操作。

4. 结果存储阶段（Store）：计算机将执行结果存储到指定的位置。

这个阶段可以将结果存储到内存中，也可以存储到寄存器中。

在指令执行过程中，计算机需要根据指令的不同类型进行相应的处理。

例如，对于数据传输指令，计算机需要将数据从内存中读取到指定的寄存器中；对于算术运算指令，计算机需要将指定寄存器中的数据进行相应的运算，并将结果存储到指定的寄存器中。

指令的执行过程是计算机能够实现各种功能的基础。

计算机通过逐条执行指令，按照程序所规定的顺序进行操作，最终完成整个程序的运行。

在执行指令的过程中，计算机需要根据指令的不同类型和需求对数据进行读取、处理和存储，实现各种算法和功能。

指令的执行过程是计算机自动完成的，但受到计算机硬件和操作系统的限制。

计算机硬件包括处理器、内存、存储器等，不同硬件的性能和特点会影响指令的执行效率和速度。

操作系统则管理和协调计算机的各个组件和资源，为指令的执行提供必要的支持和环境。

参考内容：- 《计算机原理与技术》（清华大学出版社，谢希仁著）- 《计算机组成与设计：硬件与接口导向》（机械工业出版社，David A. Patterson，John L. Hennessy 著）- 《计算机组成与体系结构》（电子工业出版社，陈松灿著）。