存储程序的控制原理是什么？

冯·诺伊曼原理\x0d\x0a 电子计算机采用了“存贮程序控制”原理。这一原理是1946年由美籍匈牙利数学家冯·诺伊曼提出的，所以又称为“冯·诺伊曼原理”。这一原理在计算机的发展过程中，始终发挥着重要影响，确立了现代计算机的基本组成和工作方式，直到现在，各类计算机的工作原理还是采用冯·诺伊曼原理思想。冯·诺伊曼原理的核心是“存贮程序控制”。\x0d\x0a第一步：将程序和数据通过输入设备送入存储器； \x0d\x0a第二步：启动运行后，计算机从存储器中取出程序指令送到控制器去识别，分析该指 令要求什么事； \x0d\x0a第三步：控制器根据指令的含义发出相应的命令（如加法、减法），将存储单元中存放的 *** 作数据取出送往运算器进行运算，再把运算结果送回存储器指定的单元中； \x0d\x0a第四步：当运算任务完成后，就可以根据指令将结果通过输出设备输出 \x0d\x0a“存贮程序控制”原理的基本内容是： \x0d\x0a (1) 采用二进制形式表示数据和指令；\x0d\x0a (2) 将程序（数据和指令序列）预先存放在主存贮器中，使计算机在工作时能够自动高速地从存贮器中取出指令，并加以执行； \x0d\x0a (3) 由运算器 、存贮器、控制器、输入设备、输出设备五大基本部件组成计算机系统，并规定了这五大部件的基本功能。冯·诺伊曼思想实际上是电子计算机设计的基本思想，奠定了现代电子计算机的基本结构，开创了程序设计的时代。

现代计算机都是

冯

·诺依曼

（John.Von.Neuman）结构的计算机。它的基本原理是"

存储程序和程序控制

"；即是说，计算机的工作是在程序的控制下运行，而程序又是预先存储在计算机内的。更详细地说就是，要利用计算机完成一项处理任务时，首先要把任务转换成程序，然后将程序存储在计算机的（内）存储器中，并命令计算机从程序的开始位置（某一条指令）开始工作，计算机的工作路线必须按照程序设计的路线进行，自动地执行并完成任务，直到结束的那条指令执行完为止。

这里有几个问题需要解决：

第一，需要一种工具来描述任务的执行过程。这个工具就是计算机语言。这种语言既要人能理解使用，又要计算机能理解和使用。

第二，需要一种方法能有效地将任务转换成程序，这就是

"程序设计"。程序设计需要理论，技术，方法和工具，这就是"程序设计方法学"。

第三，需要将程序合理地存储在计算机系统内，并有效地对它进行管理和执行控制。这就是 *** 作控制或现代的 *** 作系统软件的职能。

一、计算机指令和指令系统

所谓指令是指能向计算机发出的、能被计算机理解的，使计算机能执行一个最基本 *** 作的命令。

每一条指令包含两方面的信息，一是表示

"做什么"的 *** 作信息（用特定的二进制代码表示），二是表示 *** 作应处理的数据信息（用数据本身或数据在存储器中的地址表示）。前者称为" *** 作码"（Op

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Operator

Code），后者称为"地址码"（Address

Code）,并有如下图的指令格式

。

一般计算机包括如下几类指令：

1）算术运算类。执行加、减、乘、除等算术运算的指令类；

2）逻辑运算类。执行或、与、非、移位、比较等逻辑运算的指令类；

3）传送类。执行取数、存数、传送等 *** 作的指令类；

4）程序控制类。执行无条件转移、条件转移、调用程序、返回等 *** 作的指令类；

5）输入/输出类。执行输入、输出、输入/输出等实现内存和外部设备之间传输信息 *** 作的指令类；

6）其他类指令。执行停机、空 *** 作、等待等 *** 作的指令类；

每一类指令中又包含许多不同功能的指令。如加法指令就有定点加，浮点加，十进制加，直接数加等的不同。作为计算机指令，都是用二进制代码表示的，可以用八进制或十六进制书写。假设某种计算机有如下

8条指令码

计算机的基本原理：存储程序控制原理。

该原理的特点是：(1):在执行程序和处理数据时必需将程序和数据装入存储器中，然后才能使计算机在工作时能够自动地从存储器中取出指令并加以执行。

(2):用二进制形式表示数据和指令。

(3):对计算进行集中的顺序控制。

(4):计算机系统由运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备等5大部件组成。

冯·诺依曼“存储程序”工作原理的核心包含两层含义：首先，将编写好的程序和原始的数据存储在计算机的存储器中，即“存储程序”；其次，计算机按照存储的程序逐条取出指令加以分析，并执行指令所规定的 *** 作，即“程序控制”。

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