2022年上半年计算机二级计算机基础知识主要报考计算机的体系结构及处理器的相关知识,公共基础知识基本会考到这些内容。树图网小编分享了“2022年上半年计算机二级计算机基础知识包括哪些?”,希望有助于大家,更多内容敬请持续关注树图网。
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2022年上半年计算机二级计算机基础知识包括哪些?思维导图模板大纲
计算机二级公共基础知识:为解决各种问题,人们发明了不计其数的机器。计算机种类繁多,从嵌入火星漫游机器人的计算机到为操纵核潜艇导航系统的计算机,不一而足。
冯• 诺伊曼在1945 年提出第一种计算模型,无论笔记本电脑还是电话,几乎所有计算机都遵循与这种模型相同的工作原理。那么大家了解计算机是如何工作的吗?本文将讨论计算机二级的内容:
计算机二级公共基础:理解计算机体系结构的基础知识
选择编译器将代码转换为计算机可以执行的指令
根据存储器层次结构提高数据的存储速度
计算机是一种根据指令操作数据的机器,主要由处理器与存储器两部分组成。存储器又称RAM(随机存取存储器),用于存储指令以及需要操作的数据。处理器又称CPU(中央处理器),它从存储器获取指令与数据,并执行相应的计算。接下来,我们将讨论这两部分的工作原理。
CPU 包括若干称为寄存器的内部存储单元,它能对存储在这些寄存器中的数字执行简单的数学运算,也能在RAM 与寄存器之间传输数据。可以指示CPU 执行以下典型的操作:
将数据从存储位置 220 复制到寄存器 3;
将寄存器 3 与寄存器 1 中的数字相加。
CPU 可以执行的所有操作的集合称为 指令集 ,指令集中的每项操作被分配一个数字。计算机代码本质上是表示CPU 操作的数字序列,这些操作以数字的形式存储在RAM 中。输入/ 输出数据、部分计算以及计算机代码都存储在RAM 中。
通过在RAM 中包含重写部分代码的指令,代码甚至可以对自身修改,这是计算机病毒逃避反病毒软件检测的惯用手法。与之类似,生物病毒通过改变自身的DNA以躲避宿主免疫系统的打击。
CPU 的运行永无休止,它不断从存储器获取并执行指令。这个周期的核心是PC 寄存器,PC (program counter)是"程序计数器"的简称。PC 是一种特殊的寄存器,用于保存下一条待执行指令的存储地址。CPU 的工作流程如下:
(1) 从PC 指定的存储地址获取指令;
(2) PC 自增;
(3) 执行指令;
(4) 返回步骤1。
PC 在CPU 上电时复位为默认值,它是计算机中第一条待执行指令的地址。这条指令通常是一种不可变的内置程序,用于加载计算机的基本功能。
在许多个人计算机中,这种程序称为 BIOS (基本输入输出系统)。
CPU 上电后将继续执行这种"获取- 执行"周期直至关机。然而,如果CPU 只能遵循有序、顺序的操作列表,那么它与一个花哨的计算器并无二致。CPU 的神奇之处在于可以指示它向PC 中写入新值,从而实现执行过程的分支,或"跳转"到存储器的其他位置。这种分支可以是有条件的。以下面这条CPU 指令为例:"如果寄存器1 等于0,将PC设置为地址200"。
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