1. 简要说明计算机执行一条指令的基本操作。
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。
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。
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。
(1)计算机的编译运行的操作扩展阅读:
按照冯·诺伊曼的存储程序思想,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。计算机的工作原理可以概括为存储程序和程序控制。
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。
2. 电脑执行一条指令分什么什么什么四个基本操作
分为:取指令,分析指令,执行指令,取下一条指令。指令的执行过程:首先是取指令和分析指令。按照程序规定的次序,从内存储器取出当前执行的指令,并送到控制器的指令寄存器中,对所取的指令进行分析,即根据指令中的操作码确定计算机应进行什么操作。
其次是执行指令。根据指令分析结果,由控制器发出完成操作所需的一系列控制电位,以便指挥计算机有关部件完成这一操作,同时,还为取下一条指令作好准备。
3. 计算机系统的工作流程
用户使用计算机系统算题的一般流程如图2。
①通过系统操作员建立帐号,取得使用权。帐号既用于识别并保护用户的文件(程序和数据),也用于系统自动统计用户使用资源的情况(记帐,付款)。
②根据要解决的问题,研究算法,选用合适的语言,编写源程序,同时提供需处理的数据和有关控制信息。
③把②的结果在脱机的专用设备上放入软磁盘,建立用户文件(也可在联机终端上进行,直接在辅助存储器中建立文件,此时第四步省去)。
④借助软盘机把软盘上用户文件输入计算机,经加工处理,作为一个作业,登记并存入辅助存储器。
⑤是要求编译。操作系统把该作业调入主存储器,并调用所选语言的编译程序,进行编译和连接(含所调用的子程序),产生机器可执行的目标程序,存入辅助存储器。
⑥要求运算处理。操作系统把目标程序调入主存储器,由中央处理器运算处理,结果再存入辅助存储器。
⑦运算结果由操作系统按用户要求的格式送外部设备输出。
计算机内部工作(④~⑦)是在操作系统控制下的一个复杂过程。通常,一台计算机中有多个用户作业同时输入,它们由操作系统统一调度,交错运行。但这种调度对用户是透明的,一般用户无需了解其内部细节。
用户可用一台终端,交互式的控制③~⑦的进行(分时方式);也可委托操作员完成③~⑦,其中④~⑦是计算机自动进行的(批处理方式)。批处理方式的自动化程度高,但用户不直观,无中间干预。分时方式用户直观控制,可随时干预纠错,但自动化程度低。现代计算机系统大多提供两种方式,由用户选用。
4. c语言代码从编写到被计算机运行有几步
三步。
指令提取:从程序中提取指令送到寄存器
指令分析:将指令寄存器中的指令操作码取出后进行译码,分析其指令性质。如指令要求操作数,则寻找操作数地址。
指令执行:逐条指令地重复上述操作过程,直至遇到停机指令可循环等待指令。
看成单片机了。。。
5. c语言过程是怎么样在计算机上运行的
c语言编译后会变成exe文件,由一条一条操作指令组成,启动的时候cpu逐条运行。
6. 程序的编译期,链接期, 运行期各执行哪些操作
参考一下:
源文件的编译过程包含两个主要阶段,而它们之间的转换是自动的。第一个阶段是预处理阶段,在正式的编译阶段之前进行。预处理阶段将根据已放置在文件中的预处理指令来修改源文件的内容。#include指令就是一个预处理指令,它把头文件的内容添加到.cpp文件中还有其他许多预处理指令
这个在编译之前修改源文件的方式提供了很大的灵活性,以适应不同的计算机和操作系统环境的限制。一个环境需要的代码跟另一个环境所需的代码可能有所不同,因为可用的硬件或操作系统是不同的。在许多情况下,可以把用于不同环境的代码放在同一个文件中,再在预处理阶段修改代码,使之适应当前的环境。
预处理器显示为一个独立的操作,但一般不能独立于编译器来执行这个操作。调用编译器会自动执行预处理过程,之后才编译代码。
编译器为给定源文件输出的是机器码,执行这个过程需要较长时间。在对象文件之间并没有建立任何连接。对应于某个源文件的对象文件包含在其他源文件中定义的函数引用或其他指定项的引用,而这些函数或项仍没有被解析。同样,也没有建立同库函数的链接。实际上,这些函数的代码并不是文件的一部分。这些工作是由链接程序(有时称为链接编辑器)完成的
链接程序把所有对象文件中的机器码组合在一起,并解析它们之间的交叉引用。它还集成了对象模块所使用的库函数的代码。这是链接程序的一种简化表示,因为这里假定在可执行模块中,模块之间的所有链接都是静态建立的。实际上有些链接是动态的,即这些链接是在程序执行时建立的。
链接程序静态地建立函数之间的链接,即在程序执行之前建立组成程序的源文件中所包含的函数链接。动态建立的函数之间的链接(在程序执行过程中建立的链接)将函数编译并链接起来,创建另一种可执行模块—— 动态链接库或共享库。动态链接库中的函数链接是在程序调用函数时才建立的,在程序调用之前,该链接是不存在的。
动态链接库有几个重要的优点。一个主要的优点是动态链接库中的函数可以在几个并行执行的程序之间共享,这将节省相同函数占用的内存空间。另一个优点是动态链接库在调用其中的函数之前是不会加载到内存中的。也就是说,如果不使用给定动态链接库中的函数,该动态链接库就不会占用内存空间
7. 计算机中的软件在运行时,系统会将其先加载到哪里
计算机正在运行的程序存放在RAM(内存)里。
RAM是与CPU进行沟通的桥梁。计算机中所有程序的运行都是在内存中进行的,因此内存的性能对计算机的影响非常大。只要计算机在运行中,CPU就会把需要运算的数据调到内存中进行运算,当运算完成后CPU再将结果传送出来,内存的运行也决定了计算机的稳定运行。
它的组成是:内存是由内存芯片、电路板、金手指等部分组成的。
计算机运行程序:整个过程可以总结为编译、链接、装载、执行。
1、编译:编译过程又可以被分为两个阶段:编译、汇编。编译是指编译器读取字符流的源程序,对其进行词法与语法的分析,将高级语言指令转换为功能等效的汇编代码。汇编器是将汇编代码转变成机器可以执行的命令,每一个汇编语句几乎都对应一条机器指令。
2、链接:链接的主要内容是将各个模块之间相互引用的部分处理好,使得各个模块之间能够正确地衔接。
3、装载:程序在经过链接后,得到了可执行文件,下一步就需要将可执行程序加载到内存中。由于现代操作系统均采用分页的方式来管理内存,所以操作系统只需要读取可执行文件的文件头,之后建立起可执行文件到虚拟内存的映射关系,而不需要真正的将程序载入内存。
4、运行:加载器将可执行目标文件中的代码和数据从磁盘复制到内存中,然后通过跳转到程序的第一条指令或入口点来运行程序。
8. 怎样在计算机上编程编好程序后怎样放到计算机上使用
单的说,编程就是为了借助于计算机来达到某一目的或解决某个问题,而使用某种程序设计语言编写程序代码,并最终得到结果的过程。
计算机虽然功能十分强大。可以供你上网、打游戏、管理公司人事关系等等,但是没有程序,它就等于是一堆废铁,不会理会我们对它下达的“命令”。于是,我们要驯服它,只有通过一种方式——程序,这也是我们和计算机沟通的唯一方式。
那程序到底是什么呢?
程序也就是指令的集合,它告诉计算机如何执行特殊的任务。
打个比方说,它好比指导你烹调菜品的菜谱或指挥行驶一路到达目的地的交警(或者交通路标)。没有这些特殊的指令,就不能执行预期的任务。计算机也一样,当你想让计算机为你做一件事情的时候,计算机本身并不能主动为我们工作,因此我们必须对它下达指令,而它根本不会也不可能听懂人类自然语言对事情的描述,因此我们必须使用程序来告诉计算机做什么事情以及如何去做?甚至对最简单的任务也需要指令,例如如何取得击键,怎样在屏幕上放一个字母,怎样在磁盘中保存文件等等。
这么麻烦,连这些东西编程都要考虑!怪不得人家说编程好难!你错了,其实许多这样的指令都是现成的,包含在处理芯片中内置于操作系统中,因此我们不必担心它们工作,他们都是由处理器和操作系统来完成的,并不需要我们来干预这些过程。
上面讲到的计算机本身不会主动的做任何事情。因此我们要通过程序的方式来让计算机为我们“效劳”。而这个过程就是我们“编”出来的。编程可以使用某一种程序设计语言来实现,按照这种语言的语法来描述让计算机要做的事情。
我们这里所讲的语法和外语中的语法完全两码事,这里讲的语法只是读你的程序书写做出一写规定而已。
写出程序后,再由特殊的软件将你的程序解释或翻译成计算机能够识别的“计算机语言”,然后计算机就可以“听得懂”你的话了,并会按照你的吩咐去做事了。因此,编程实际上也就是“人给计算机出规则”这么一个过程。
随计算机语言的种类非常的多,总的来说可以分成机器语言,汇编语言,高级语言三大类。
电脑每做的一次动作,一个步骤,都是按照已经用计算机语言编好的程序来执行,程序是计算机要执行的指令的集合,而程序全部都是用我们所掌握的语言来编写的。所以人们要控制计算机一定要通过计算机语言向计算机发出命令。
计算机所能识别的语言只有机器语言,即由构成的代码。但通常人们编程时,不采用机器语言,因为它非常难于记忆和识别。
目前通用的编程语言有两种形式:汇编语言和高级语言。
汇编语言的实质和机器语言是相同的,都是直接对硬件操作,只不过指令采用了英文缩写的标识符,更容易识别和记忆。它同样需要编程者将每一步具体的操作用命令的形式写出来。
汇编程序的每一句指令只能对应实际操作过程中的一个很细微的动作,例如移动、自增,因此汇编源程序一般比较冗长、复杂、容易出错,而且使用汇编语言编程需要有更多的计算机专业知识,但汇编语言的优点也是显而易见的,用汇编语言所能完成的操作不是一般高级语言所能实现的,而且源程序经汇编生成的可执行文件不仅比较小,而且执行速度很快。
高级语言是目前绝大多数编程者的选择。和汇编语言相比,它不但将许多相关的机器指令合成为单条指令并且去掉了与具体操作有关但与完成工作无关的细节,例如使用堆栈、寄存器等,这样就大大简化了程序中的指令。由于省略了很多细节,所以编程者也不需要具备太多的专业知识。
高级语言主要是相对于汇编语言而言,它并不是特指某一种具体的语言,而是包括了很多编程语言,如目前流行的VB、VC、FoxPro、Delphi等,这些语言的语法、命令格式都各不相同。
(1)解释类:执行方式类似于我们日常生活中的“同声翻译”,应用程序源代码一边由相应语言的解释器“翻译”成目标代码(机器语言),一边执行,因此效率比较低,而且不能生成可独立执行的可执行文件,应用程序不能脱离其解释器,但这种方式比较灵活,可以动态地调整、修改应用程序。
(2)编译类:编译是指在应用源程序执行之前,就将程序源代码“翻译”成目标代码(机器语言),因此其目标程序可以脱离其语言环境独立执行,使用比较方便、效率较高。但应用程序一旦需要修改,必须先修改源代码,再重新编译生成新的目标文件(*.OBJ)才能执行,只有目标文件而没有源代码,修改很不方便。现在大多数的编程语言都是编译型的,例如Visual Basic、Visual C++、Visual Foxpro、Delphi等。
这个问题其实很简单。前面我们讲到,程序是人与计算机进行沟通的唯一方式,因此我们要让计算机为我们服务,就必须有程序,而程序从哪里来?当然是由我们编写出来了。或许你又会问到另一个问题:现在要什么程序有什么程序,我干嘛还要编程呢?这你就错了,现在的程序虽然很多,需要什么样的程序直接到网上不需要很长时间就可以找到类似的,而且有可能就是你所需要的。但是,就好比去买衣服,虽然卖衣服的到处都是,但是哪一件是为你“量身定做”的呢!
程序还能够做很多事情不同的程序可以完成不同的事情。从大的方面到管理国家的财务,小的方面管理家庭的帐务。
又如,如果你想要你的计算机能播放动画,那么你的计算机中也要有相应的动画播放程序,下面所示的就是一个F1ssh动画播放器。我们将会在后面的章节具体讲述这个程序的编制过程。
随着计算机的飞速发展,总会有那么一天将不会编程的人列为“文盲”。你不希望吧?那么就好好的学习一种程序设计语言吧。
编程会过时吗
编程会过时吗?这个问题,让我先问你一个问题:计算机会消失吗?这两者答案是一样的。知道了计算机会不会消失,就知道了编程会不会过时。
编程工具会过时,而编程却不会过时
计算机系统由可以看见的硬倒:系统和看不见的软件系统组成。要使计算机能够正常的工作,仅仅有硬件系统是不行的,没有软倒系统(即没有程序)的计算机可以说只是—堆废铁,什么事情都干不了。例如当你撰写—篇文章的时候,你需要在操作系统中用文字编辑软件来实现文字的输入,但如果没有这些文字输入软件的话,你是否想过如何向计算机中输入文章呢?很难想象出如何在一个没有任何软件的计算机(我们称之为裸机)上进行文字的输入。而这些软件其实就是通常我们所说的程序。
编程会过时吗?我们从另一个角度来考虑这个问题,计算机有——天会消失吗?如果有一天当世界上所有的事情处理都用不到计算机了,那么计算机将会很快的消失,那时编程不仅过时了,而且也会随之消失了。但是计算机会消失吗?当然不会,如今计算机应用到每一领域,为人类的发展做出了不可估量的贡献。试想一下如果有一天全世界的计算机突然消失了,那么这个世界将变成什么样子,或许和全世界都停电了一样恐怖,甚至还会有更大的损失。计算机的存在必须要有软件系统来维持。因此编程永远不会、也不可能会过时。
计算机程序设计语言发展到今天,已经从最原始的机器语言发展到如今可视化的集成开发环境,甚至集多种语言在同一开发平台上,像微软的NET平台。回头看看程序设计语言的发展史,不难看出对于编程来说,只会出现编程工具的过时,不会出现编程本身的过时。
不断变化的技术需要不断变化的程序员
从二十世纪60年代以后,计算机得到了突飞猛进的发展。似乎历史上没有任何一门科学的发展速度超过了计算机的发展,无论硬件、软件、还是网络都以惊人的速度向前发展。计算机的硬件发展速度遵循“摩尔定律”每十八个月速度翻一倍(实际现在已超过了这个速度)。 软件的发展速度和硬件一样,二十世纪九十年代中国的软件业还不是很成熟,而现在大大小小 的软件企业四处耸立,共享软件网上随处可见。不断发展的技术需要不断变化的程序员,例如,如今Visual Basic可以快速构Windows下的应用程序,程序设计方面的技术不断发展着,不断引进新的概念、新的方法,如从结构化的C开始,当面向对象的思想被提出后,出现了C++,微软在C++的基础上为使用户构建win32应用程序更加方便,推出了Visual C++。这也就需要程序员也要不断的更新自己的技术。
计算机科学与别的学科很不一样,不像语言学、历史学那样,几乎是永久不变的东西。计算机科学要求不断的更新自己的知识,否则很快就会被淘汰,即便是编程亦是如此。
编写程序是一件很有趣的事情,因为编写程序可以干很多高级的事情。例如我们在后面的章节中介绍如何使用Visual Basic编写Flash动画播放器,以及如何编写下载软件管理器等。如果你愿意的话,你完全可以编写出比这些更高级的程序来。
随着计算机软件业的发展,诞生了“程序员”这个职位。于是便形成了一种理念,编写程 序的人就是程序员,因此编程是程序员的事情。但程序员并不是一开始就是程序员,他们也是从现在我们的位置慢慢成为程序员的。
编写程序是一件很有趣的事情,因为编写程序可以干很多高级的事情。例如我们在后面的章节中介绍如何使用Visual Basic编写Flash动画播放器,以及如何编写下载软件管理器等。如果你愿意的话,你完全可以编写出比这些更高级的程序来。
编程也可以作为——种爱好或兴趣,如果你对它感兴趣学起来就容易多了!因为如果对编程感兴趣的话,就会多看些有关方面的书、多编些小程序上机实践,这些对于学习编程的帮助是非常大的,而且随着学习的进程不断的推进就会觉得它并不是很困难,相反却是很容易的。
总之,在学习编程时一定要坚持不懈,只要有信心、有毅力就一定能学好;不能因为一些似是而非的观念就动摇了自己的信心。
我们一起来编程
面对摆在面前的计算机该如何操作,相信这个问题已经不再是困扰大家的首要问题了。现在软件的种类那么多,在选用的时候“电脑发烧友”的心里是否也想过有一天自己能编写一款属于自己的软件呢?想学习编程的朋友在选择程序语言时会不会因为不知道如何选择而大感头痛呢?在不知如何下手的时候,朋友们的心中是不是会产生“我是不是可以编程”的思想呢?但是又有哪个程序员是不经过学习就能成功的呢!其实编写程序并不是人们所想象的那么困难、那么复杂,每个有心致力于学习计算机的朋友都是可以尝试的!
选择适合自己的程序语言的必要性
目前常用的基本程序语言的种类比较繁多,比较简单的有:Pascal、c语言、qBasic、 Fortran、Visual Basic等等。但前几种都是在DOS下进行编程的工具,Visual Basic是在 Windows下进行应用程序设计的编程工具,现在一般的计算机用户几乎都不再使用DOS了,因此我们通常会选择Visual Basic作为初学者的编程工具。Visual Basic是Windows应用程序设计中最容易上手的编程工具,学习步骤也比较容易被初学者接受。对于刚开始学习编程的初学者来说,还是选择Visual Basic,学习编程语言不能想象着一步登天,一步一个脚印的学习才是最佳方法。
坚定自己学习编写程序的信心
编写程序并不是具有专业知识的人员才有的专利,每个学习计算机的人都可以编写程序,每个人的灵感不同,在编写程序的思路和作法上又有区别。但共同的想法就是编写成功的程序。学习编程是一个漫长的过程,其中要付出艰辛的努力和汗水,不过成功者的喜悦又不是别人所能体会的。克服学习中的困难,努力去实践,要有一个思想:别人能做到的事情自己也一定可以做到。计算机的普及让更多的人有了学习的机会,也让更多的人参与到编程人员的队伍中来,每个人都有编程的权利,机遇给予每个人都是平等的。拿出自己必胜的信心,在编程的道路工勇于进取,相信成功就会在眼前。
三、我可以编程吗
随着计算机软件业的发展,诞生了“程序员”这个职位。于是便形成了一种理念,编写程 序的人就是程序员,因此编程是程序员的事情。但程序员并不是一开始就是程序员,他们也是从现在我们的位置慢慢成为程序员的。
编写程序是一件很有趣的事情,因为编写程序可以干很多高级的事情。例如我们在后面的章节中介绍如何使用Visual Basic编写Flash动画播放器,以及如何编写下载软件管理器等。如果你愿意的话,你完全可以编写出比这些更高级的程序来。
编程也可以作为——种爱好或兴趣,如果你对它感兴趣学起来就容易多了!因为如果对编程感兴趣的话,就会多看些有关方面的书、多编些小程序上机实践,这些对于学习编程的帮助是非常大的,而且随着学习的进程不断的推进就会觉得它并不是很困难,相反却是很容易的。
总之,在学习编程时一定要坚持不懈,只要有信心、有毅力就一定能学好;不能因为一些似是而非的观念就动摇了自己的信心。
四、我们一起来编程
面对摆在面前的计算机该如何操作,相信这个问题已经不再是困扰大家的首要问题了。现在软件的种类那么多,在选用的时候“电脑发烧友”的心里是否也想过有一天自己能编写一款属于自己的软件呢?想学习编程的朋友在选择程序语言时会不会因为不知道如何选择而大感头痛呢?在不知如何下手的时候,朋友们的心中是不是会产生“我是不是可以编程”的思想呢?但是又有哪个程序员是不经过学习就能成功的呢!其实编写程序并不是人们所想象的那么困难、那么复杂,每个有心致力于学习计算机的朋友都是可以尝试的!
选择适合自己的程序语言的必要性
目前常用的基本程序语言的种类比较繁多,比较简单的有:Pascal、c语言、qBasic、 Fortran、Visual Basic等等。但前几种都是在DOS下进行编程的工具,Visual Basic是在 Windows下进行应用程序设计的编程工具,现在一般的计算机用户几乎都不再使用DOS了,因此我们通常会选择Visual Basic作为初学者的编程工具。Visual Basic是Windows应用程序设计中最容易上手的编程工具,学习步骤也比较容易被初学者接受。对于刚开始学习编程的初学者来说,还是选择Visual Basic,学习编程语言不能想象着一步登天,一步一个脚印的学习才是最佳方法。
坚定自己学习编写程序的信心
编写程序并不是具有专业知识的人员才有的专利,每个学习计算机的人都可以编写程序,每个人的灵感不同,在编写程序的思路和作法上又有区别。但共同的想法就是编写成功的程序。学习编程是一个漫长的过程,其中要付出艰辛的努力和汗水,不过成功者的喜悦又不是别人所能体会的。克服学习中的困难,努力去实践,要有一个思想:别人能做到的事情自己也一定可以做到。计算机的普及让更多的人有了学习的机会,也让更多的人参与到编程人员的队伍中来,每个人都有编程的权利,机遇给予每个人都是平等的。拿出自己必胜的信心,在编程的道路工勇于进取,相信成功就会在眼前。
一、计算机语言的发展过程
到目前为止,世界上公布的程序设计语言有上千种之多,常用的也有三十来种,为了有21于正确选择和使用它们,下面我们做一个简单介绍。
(1)汇编语言:
它是依赖于具体计算机的语言,用它编写出的程序,执行效率高,但是只在一些特殊要求或特殊的场合才使用它。
(2)高级语言:
大家可能都听过使用高级语言进行程序设计,但由于对其并不了解,所以总认为这些是很高深的东西。其实并非如此,学习了后面的章节,相信同学会产生编程原来不过如此。
但计算机是不懂得自然语言的(可以理解为高级语言),而高级语言设计出来的程序如何让计算机去执行呢?其实很简单,看了下图后相信大家会明白许多。
现在我们就向大家介绍几种常见的高级语言:
Fortran语言是科学和工程计算中使用的主要编程语言。目前国内使用版本多数是Fortran 66和Fortran77两种。Fortran语言的主要缺点是不能直接支持结构化编程。
Cob0l语言是商业数据处理中广泛使用的语言。由于它本身结构上的特点,使得它能有效的支持与商业处理有关的、范围广泛的过程技术。它的缺点是不简洁。
Algol语言是所有结构化语言的先驱,具有丰富的过程和数据结构。但是,这种语言并没有被广泛采用,主要是由于它本身的历史原因所造成的。
Basic语言是一种解释执行的会话语言。由于它简单易学的特点,它被广泛应用在微型计算机系统中。
PL//1语言是一个用途广泛的语言。能支持通常的科学工程和商业应用,能描述复杂的数据结构、多重任务处理、复杂的输入输出和表格处理等。
Pascal语言是70年代初期发展起来的结构化程序设计语言,具有特别丰富的数据结构类型。它自问世后,得到了众人的赞赏,也得到了软件开发者的广泛支持。Pascal语言已用于科学、工程和系统程序设计中。我们教育部计算机专业教育会议曾把Pascal语言定为计算机专业程序设计语言。
★C语言是作为UNIX操作系统的主要使用语言。由于UNIX操作系统的成功,现在C语言也得到了广泛的使用。C语言是有经验的软件工程师设计的,它具有很强的功能,以及高度的灵活性。它和其他的结构化语言一样,能提供丰富的数据类型、广泛使用的指针以及—组很丰富的计算和数据处理使用的运算符。
★C++语言是C语言的扩充。在1980年,贝尔实验室的Bjarne Strotstrup博士及其同事开始对C语言进行改进和扩充,最初被称为“带类的C”,1983年才取名为C++。以及不断完善和发展,成为目前的C++语言。一方面,它将C语言作为它的子集,使它能够与C语言兼容。使许多C语言代码不经修改就可以为C++语言所用以及用C语言编写的众多库函数和和实用软件可以直接用于C++语言中;另一方面。C++语言支持面向对象的程序设计这是它对C语言最重要的改进。
9. 计算机是怎么运行的
引导过程 我们几乎每天都要打开电源启动机器,面对屏幕上出现的一幅幅启动画面,我们一点儿也不会感到陌生,但是,计算机在显示这些启动画面时都做了些什么工作呢? 打开计算机机电源后到计算机准备接受你发出的命令之间计算机所运行的过程称为引导(Boot)过程。我们知道,当关闭电源后,RAM的数据将丢失,因此,计算机不是用RA来保持计算机的基本工作指令,而是使用另外的方法将操作系统文件加载到RAM中,再由操作系统接管对机器的控制。这是引导过程中的一个主要部分。总的说来,引导过程有下面几个步骤: ① 加电––––打开电源开关,给主板和内部风扇供电。 ② 启动引导程序––––CPU开始执行存储在ROM BIOS中的指令。 ③ 开机自检––––计算机对系统的主要部件进行诊断测试。 ④ 加载操作系统––––计算机将操作系统文件从磁盘读到RAM中。 ⑤ 检查配置文件,定制操作系统的运行环境––––读取配置文件,根据用户的设置对操作系统进行定制。 ⑥ 准备读取命令和数据––––计算机等待用户输入命令和数据。 (一) 加电 引导过程的第一步就是通电。电扇开始运转,电源指示灯应该变亮,否则说明系统电源供应有问题,或是主板等部件和机箱发生短路。 (二) 启动引导程序 CPU是从内存地址FFFF0H处开始执行指令的,从前面的介绍可知,这个地址实际上在系统BIOS的地址范围内,无论是哪家公司的 BIOS,放在这里的只是一条跳转指令,跳到系统BIOS中真正的启动代码处。 (三) 开机自检 系统BIOS的启动代码首先要做的事情就是进行POST(Power-On Self Test,加电后自检),POST的主要任务是检测系统中一些关键设备是否存在和能否正常工作,例如内存和显卡等设备。由于POST是最早进行的检测过程,此时显卡还没有初始化,如果系统BIOS在进行POST的过程中发现了一些致命错误,例如没有找到内存或者内存有问题(此时只会检查640K常规内存),那么系统BIOS就会直接控制喇叭发声来报告错误。正常情况下,POST过程进行得非常快。 POST结束之后,系统BIOS将查找显卡的BIOS并调用它的初始化代码,由显卡BIOS来初始化显卡,此时多数显卡都会在屏幕上显示出一些初始化信息,介绍生产厂商、图形芯片类型等内容。系统BIOS接着会查找其他设备的BIOS程序,找到之后同样要调用这些BIOS内部的初始化代码来初始化相关的设备。 查找完所有其他设备的BIOS之后,系统BIOS将显示出它自己的启动画面,其中包括系统BIOS的类型、序列号和版本号等内容。然后检测和显示CPU的类型和工作频率,然后开始测试所有的RAM,并同时在屏幕上显示内存测试的进度。 内存测试通过之后,系统BIOS将开始检测系统中安装的一些标准硬件设备,包括硬盘、CD-ROM、串口、并口、软驱等设备,另外绝大多数较新版本的系统BIOS在这一过程中还要自动检测和设置内存的定时参数、硬盘参数和访问模式等。 标准设备检测完毕后,系统BIOS内部支持即插即用的代码将开始检测和配置系统中安装的即插即用设备,每找到一个设备之后,系统BIOS都会在屏幕上显示出设备的名称和型号等信息,同时为该设备分配中断、DMA通道和I/O端口等资源。 经过上面几步,所有硬件都已经检测配置完毕,多数系统BIOS会重新清屏并在屏幕上方显示出一个表格,其中概略地列出了系统中安装的各种标准硬件设备,以及它们使用的资源和一些相关工作参数。 接下来系统BIOS将根据CMOS配置更新ESCD(Extended System Configuration Data,扩展系统配置数据),ESCD是系统BIOS用来与操作系统交换硬件配置信息的一种手段。通常ESCD数据只在系统硬件配置发生改变后才会更新,所以不是每次启动机器时我们都能够看到“Update ESCD… Success”这样的信息。 (四) 加载操作系统 在POST成功之后,系统BIOS的启动代码将进行它的最后一项工作,即根据用户指定的启动顺序从软盘、硬盘或光驱启动,定位并加载操作系统文件。首先计算机查找两个操作系统文件:Io.sys和Msdos.sys。如果这两个文件不存在,引导过程会显示如下信息:“Non-system disk or disk error”或者“Invalid system disk”。 提示:如果设定的启动顺序是先软盘后硬盘,出现上述提示时要检查一下软驱中是否放的是系统盘(包含上述系统文件)。如果不是系统盘,可将软盘取出,在按任意键后,计算机将从下一个驱动器(硬盘)查找系统文件。 然后,微处理器将试图加载另外一个操作系统文件Command.com。如果加载失败(Command.com文件不存在或版本不对),会出现故障信息:“Bad or missing command interpreter”,而且你发出的所有命令计算机都无法执行,因为Command.com是专门用来解释这些命令的。 (五) 检查配置文件并定制操作系统的运行环境 在引导过程初期,计算机通过检查CMOS中的信息对硬件作初始化等工作。但具体到不同的操作系统中,计算机还需要更多的配置信息来正确使用所有的设备并创建个性化的运行环境。 我们以DOS和Windows两种常用的PC操作系统为例,在DOS中我们常通过创建并编辑Autoexec.bat文件实现开机后自动执行某些命令,比如设置硬盘缓冲区大小、自动启动汉字环境等;在另一个文件Config.sys中可以加载鼠标、光驱、声卡等设备的DOS驱动程序等,使在DOS中可以使用这些设备。在Windows中对运行环境进行配置的方法更多,比如修改注册表,编辑System.ini、Win.ini等系统配置文件,或将希望启动完Windows后立即执行的内容放入Windows的启动(Startup)组中。 (六) 准备接收命令和数据 当计算机准备好接收命令时就结束了引导过程。通常在引导结束后,计算机会显示操作系统的屏幕或提示符。如果你使用的是Windows,那么就会看到Windows的桌面;如果使用的是DOS,就会看到操作系统提示符(如C:\>;A:\>等)。 上面介绍的整个过程便是计算机在打开电源开关(或按Reset键)进行冷启动时所要完成的引导工作。如果我们在DOS下按Ctrl+Alt+Del组合键(或从Windows中选择重新启动计算机)来进行热启动,那么POST过程将被跳过去,另外检测CPU和内存测试也不会再进行。我们可以看到,无论是冷启动还是热启动,系统BIOS都一次又一次地重复进行着这些我们平时并不太注意的事情,然而正是这些单调的步骤为我们能够正常使用电脑提供了基础。
10. 计算机程序的执行过程
执行程序的过程 :
开始执行程序时,必须先给程序计数器PC赋以第一条指令的首地址00H,然后就进入第一条指令的取令的取指令阶段。
第一条指令的执行过程:
取指令阶段:
①将程序计数器PC的内容(00H)送至地址寄存器AR,记为PC AR。
②程序计数器PC的内容自动加1变为01H,为取下一个指令字节作准备,记为PC+1 PC。
③地址寄存器AR将00H通过地址总线送至存储器,经地址译码器译码,选中00号单元,记为AR M。
④CPU发出"读"命令。
⑤所选中的00号单元的内容B0H读至数据总线DB,记为(00H) DB。
⑥经数据总线DB,将读出的B0H送至数据寄存器,记为DB DR。
⑦数据寄存器DR将其内容送至指令寄存器IR,经过译码,控制逻辑发出招待该条指令的一系列控制信号,记为DR IR,IR ID、PLA。经过译码,CPU"识别"出这个操作码就是MOV A,03指令,于是,它"通知"控制器发出执行这条指令的各种控制命令。