基本操作概念

• 计算机系统的主要功能是执行程序，即指令序列。这些指令存储在计算机内存中。
• 执行这些指令以处理已通过某些输入设备加载到计算机内存中的数据。
• 处理数据后，结果要么存储在内存中以供进一步参考，要么通过某个输出端口发送到外部世界。
• 为了执行指令，除了算术逻辑单元和控制单元之外，处理器还包含许多寄存器，用于临时存储数据和一些特殊功能寄存器。
• 特殊功能寄存器包括程序计数器 (PC)、指令寄存器 (IR)、内存地址寄存器 (MAR) 和内存数据寄存器 (MDR)。
• 程序计数器是 CPU 中最关键的寄存器之一。
• 程序计数器监视指令的执行。 它跟踪正在执行的指令以及下一条指令将是什么。
• 指令寄存器 IR 用于保存当前正在执行的指令。
• IR 的内容可供控制单元使用，控制单元生成控制各种处理元件（参与执行指令）的时序信号。
• 两个寄存器 MAR 和 MDR 用于处理主存储器和处理器之间的数据传输。
• MAR 保存要向其传输数据或从中读取数据的主存储器的地址。
• MDR 包含要写入主存储器寻址字的数据或从主存储器寻址字读取的数据。
• 每当要求处理器与设备通信时，我们就说处理器正在为设备提供服务。 处理器可以通过两种方式为这些设备提供服务。
• 一种方法是使用轮询例程，另一种方法是使用中断。
• 轮询使处理器软件能够经常检查每个输入和输出设备。 在此检查期间，处理器会测试以查看是否有任何设备需要服务。
• 中断方法提供了一个外部异步输入，通知处理器它应该完成当前正在执行的任何指令，并获取一个将为请求设备提供服务的新例程。