文章目錄

• • 1.計(jì)算機(jī)工作過(guò)程分為三步驟
  • 2.從源程序到可執(zhí)行文件
  • • （1）預(yù)處理階段
    • （2）編譯階段
    • （3）匯編階段
    • （4）鏈接階段
  • 3.指令執(zhí)行過(guò)程的描述
  • • 舉個(gè)例子
    • （1）取指令：PC->MAR->M->MDR->IR
    • （2）分析指令：OP(IR)->CU
    • （3）執(zhí)行指令：Ad(IR)->MAR->M->MDR->ACC

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1.計(jì)算機(jī)工作過(guò)程分為三步驟

2.從源程序到可執(zhí)行文件

• 這里以UNIX系統(tǒng)中的GCC編譯器程序?yàn)槔?#xff0c;將C語(yǔ)言源程序轉(zhuǎn)換為可執(zhí)行文件（以二進(jìn)制磁盤(pán)文件形式存儲(chǔ)）

（1）預(yù)處理階段

• 預(yù)處理器（cpp）對(duì)源程序中以#開(kāi)頭的命令進(jìn)行處理，例如將#include命令后面的.h文件內(nèi)容插入程序文件。輸出結(jié)果是一個(gè)以.i為擴(kuò)展名的源文件hello.i。

（2）編譯階段

• 編譯器（ccl）對(duì)預(yù)處理后的源程序進(jìn)行編譯，生成一個(gè)匯編語(yǔ)言程序hello.s。匯編語(yǔ)言源程序中的每一條語(yǔ)句都以一種文本格式描述了一條低級(jí)指令。

（3）匯編階段

• 匯編器（as）將hello.s 翻譯成機(jī)器語(yǔ)言指令，把這些指令打包成一個(gè)稱為可重定位目標(biāo)文件的hello.o，一種二進(jìn)制文件，用文本編輯器打開(kāi)會(huì)亂碼。

（4）鏈接階段

• 鏈接器（ld）將多個(gè)可重定位目標(biāo)文件和標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)合并為一個(gè)可執(zhí)行目標(biāo)文件， 或簡(jiǎn)稱可執(zhí)行文件。本圖例子中，鏈接器將hello.o和庫(kù)函數(shù)printf所在的可重定位目標(biāo)模塊printf.o合并，生成可執(zhí)行文件hello。最終生成的可執(zhí)行文件被保存在磁盤(pán)上。

3.指令執(zhí)行過(guò)程的描述

• 簡(jiǎn)單描述：程序中第一條指令位于PC中，根據(jù)PC取出第一條指令，經(jīng)過(guò)譯碼，執(zhí)行步驟等,控制計(jì)算機(jī)各功能部件的協(xié)同運(yùn)行，完成這條指令的功能，并計(jì)算下一條指令的地址。用新得到的指令地址繼續(xù)讀出第二條指令并執(zhí)行，知道程序結(jié)束為止。

• 圖中從控制器送出的虛線是控制信號(hào)↓↓↓↓↓↓
• 可以控制如何修改PC以得到下一條指令的地址
• 可以控制ALU執(zhí)行什么運(yùn)算
• 可以控制主存進(jìn)行讀/寫(xiě)操作
  

舉個(gè)例子

????????例題：以取數(shù)指令（即將指令地址碼指示的存儲(chǔ)單元中的操作數(shù)取出后送至運(yùn)算器的累加器(ACC)中）為例進(jìn)行說(shuō)明。其信息流程如下：

累加器ACC：二進(jìn)制8位寄存器，存放操作數(shù)或運(yùn)算結(jié)果。
M : 主存儲(chǔ)器

（1）取指令：PC->MAR->M->MDR->IR

????????根據(jù)PC取指令到IR。將PC的內(nèi)容送MAR，MAR中的內(nèi)容直接送地址線，同時(shí)控制器將讀/寫(xiě)信號(hào)送讀/寫(xiě)信號(hào)線，主存根據(jù)地址線上的地址和讀信號(hào)，從指定存儲(chǔ)單元讀出指令，送到數(shù)據(jù)線上，MDR從數(shù)據(jù)線接受指令信息，并傳送到IR中。

（2）分析指令：OP(IR)->CU

????????指令譯碼器解釋操作碼OP(IR)并送出控制信號(hào)。指令寄存器（IR）將操作碼OP(IR)送至指令譯碼器（ID）進(jìn)行解釋翻譯，將翻譯的信息送至操作控制器（OC），OC生成相應(yīng)的控制信號(hào)，送到不同的執(zhí)行部件。

（3）執(zhí)行指令：Ad(IR)->MAR->M->MDR->ACC

????????取數(shù)操作。將IR中的指令地址碼送MAR，MAR將內(nèi)容送至地址線，同時(shí)控制器將讀/寫(xiě)信號(hào)送讀/寫(xiě)線，從主存指定單元讀出操作數(shù)，并通過(guò)數(shù)據(jù)線送至MDR，再傳送到ACC中。

• 每取完一條指令，(PC)+1->PC，取下一條指令的地址。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的1.2.4 计算机的工作过程（从源程序到可执行文件、指令执行过程的描述）的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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