机器运行规则的设定:指令系统

通过前两章的学习了解到了计算机的组成和信息数据在计算机上的表示,那么通过什么样的方式能让存储在存储器里面的信息能够被用户有组织,有顺序的调用出来进行整合运用呢?把一段视频分解成0和1组成的数字存储在存储器里,双击播放器,存储器里的数字组合01就能自动转化为对应的图像形成视频播放出来,是怎么实现的呢?这便是第三章,指令系统解决的问题。


机器运行规则的设定:指令系统


指令系统通俗的说就是制定计算机机器设备相互运转的游戏规则。前面讲到,一台计算机里面主要包含四个部分,处理器、存储器、线路、外部设备,把它们以存储柜举例。存储柜柜体本身相当于存储器能够存放物品,而你输入相应的密码柜体就能自动打开相应的柜门,这道程序是由存储柜的大脑处理器来安排确定的,处理器负责协调指挥,而处理器和柜门之间通过线路连接就是它们的线路,用户能够输入密码的地方就是外部设备。这样一套存储柜是需要在最开始的阶段就设定好它的运行规则的,比如每一排有几个柜子,总共有几排?每个柜子的编号使用数字1234来表示还是abcd来表示?用户输入的密码是4位数的密码还是6位数的密码?这些基础的设置规则就是计算机里面的指令系统。


指令系统首先对存储器里面的存放的数据的位置进行地址设计,好比给一栋楼的每个房间编个门牌号,系统需要哪个数据就从哪个门牌号房间去取。然后对指令(用户或者程序输入的操作命令)进行格式规定,意思就是你要下达一条命令必须按它规定的文本格式下达。还有对寻址方式进行规定,比如你下达一条指令让去303房间取个快递,那是做电梯去取呢还是爬楼梯?等等这些机器设备硬件方面的前置规则设定就是指令系统。


当购买了一台没有预装系统的电脑,其实是购买了一台组装好的由处理器,存储器等构成的机器,这些设备的指令系统都是设定好的,只有装上了能适应在这些设备之上的指令系统的系统软件,才能协调这些设备。


学到这里,就把整个计算机系统的运行思路理解清楚了。先安排各自负责不同功能的设备通过线路组装在一起(处理器、存储器、外部设备),然后给它们设定好各自的运行规则(指令系统),再把需要运用的数据放进存储器里面(信息的0和1表示)。这样整台计算机就准备好等着用户来以各种方式安排它来工作了。下一步就是给他安装上一个系统软件,在硬件的基础上搭建一个大的平台协调他们工作。然后在这个平台上开出一个个房间提供不同的服务(就是安装各种不同功能的应用软件)。


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