什么是存储程序概念

1、“存储程序”原理，是将根据特定问题编写的程序存放在计算机存储器中，然后按存储器中的存储程序的首地址执行程序的第一条指令，以后就按照该程序的规定顺序执行其他指令，直至程序结束执行。

2、1945年，美籍匈牙利科学家冯·诺依曼（J.VonNeumann）提出的，是现代计算机的理论基础。现代计算机已经发展到第五代，但仍遵循着这个原理。

3、存储程序和程序控制原理的要点是，程序输入到计算机中，存储在内存储器中（存储原理），在运行时，控制器按地址顺序取出存放在内存储器中的指令（按地址顺序访问指令），然后分析指令，执行指令的功能，遇到转移指令时，则转移到转移地址，再按地址顺序访问指令（程序控制）。

1945年，冯·诺依曼首先提出了“存储程序”的概念和二进制原理，后来，人们把利用这种概念和原理设计的电子计算机系统统称为“冯.诺曼型结构”计算机。冯.诺曼结构的处理器使用同一个存储器，经由同一个总线传输。

冯.诺曼结构处理器具有以下几个特点：

必须有一个存储器；

必须有一个控制器；

必须有一个运算器，用于完成算术运算和逻辑运算；

必须有输入和输出设备，用于进行人机通信。

冯·诺依曼的主要贡献就是提出并实现了“存储程序”的概念。由于指令和数据都是二进制码，指令和 *** 作数的地址又密切相关，因此，当初选择这种结构是自然的。但是，这种指令和数据共享同一总线的结构，使得信息流的传输成为限制计算机性能的瓶颈，影响了数据处理速度的提高。

在典型情况下，完成一条指令需要3个步骤，即：取指令、指令译码和执行指令。从指令流的定时关系也可看出冯·诺依曼结构与哈佛结构处理方式的差别。举一个最简单的对存储器进行读写 *** 作的指令，指令1至指令3均为存、取数指令，对冯.诺曼结构处理器，由于取指令和存取数据要从同一个存储空间存取，经由同一总线传输，因而它们无法重叠执行，只有一个完成后再进行下一个。

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

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