存储程序控制基本原理和过程

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存储程序控制原理的基本思路

存储程序控制原理的基本思路

存储程序控制原理的基本思路在计算机科学和计算机工程领域,存储程序控制原理是一种常见的方法,用于控制计算机程序的执行顺序和流程。

它是计算机体系结构的重要组成部分,对于计算机的运行和功能发挥至关重要。

本文将介绍存储程序控制原理的基本思路。

存储程序控制原理的核心思想是将程序指令存储在计算机的内存中,并按照一定的顺序执行。

它的基本思路可以概括为以下几个方面:1. 指令的存储和读取存储程序控制原理的第一步是将程序指令存储在计算机的内存中。

指令通常以二进制的形式表示,每一条指令都有一个唯一的地址。

计算机在执行程序时,按照指令的地址顺序从内存中读取指令,并将其送入指令寄存器中。

2. 指令的解码和执行在指令寄存器中的指令被取出后,计算机需要对指令进行解码,以确定指令的类型和操作。

然后,计算机根据指令的类型执行相应的操作,可能涉及到数据的读取、计算、存储等。

3. 程序计数器的更新在每一条指令执行完毕后,程序计数器(PC)需要更新,以指向下一条要执行的指令的地址。

这样,计算机才能按照指令的顺序继续执行程序。

程序计数器是一个特殊的寄存器,它存储了当前指令的地址。

4. 分支和跳转指令除了按照顺序执行指令外,存储程序控制原理还支持分支和跳转指令,用于改变程序的执行流程。

分支指令根据特定的条件来决定下一条要执行的指令,而跳转指令直接将程序计数器设置为指定的地址,从而实现无条件跳转。

5. 子程序和中断存储程序控制原理还支持子程序和中断的调用和处理。

子程序是一段独立的代码,可以被多次调用,并在执行完毕后返回到调用点继续执行。

中断是一种特殊的事件,可以打断正在执行的程序,并执行相应的中断处理程序。

存储程序控制原理的基本思路是将程序指令存储在内存中,并按照一定的顺序执行。

它通过指令的存储、读取、解码和执行,以及程序计数器的更新、分支和跳转指令、子程序和中断的调用和处理等机制,实现了程序的控制和执行。

存储程序控制原理是计算机体系结构中的重要概念,对于计算机的功能和性能具有重要影响。

简述存储程序原理

简述存储程序原理

简述存储程序原理存储程序是计算机系统中非常重要的组成部分,它负责存储和管理数据以及程序的运行。

本文将从存储程序的原理、功能和应用三个方面进行阐述。

一、存储程序的原理存储程序的原理是基于计算机系统中的内存管理概念。

内存是计算机中用于存储数据和程序的地方,可以分为主存储器和辅助存储器两种形式。

主存储器是计算机中最常用的存储介质,它具有较快的读写速度和较小的存储容量。

辅助存储器则是主存储器的补充,它可以存储大量的数据和程序,但读写速度相对较慢。

存储程序的原理是将程序和数据存储到内存中,并通过指令来告诉计算机如何操作这些数据。

每条指令都有一个唯一的地址,计算机可以根据这个地址找到指令所在的内存单元,并执行相应的操作。

当程序执行完一条指令后,会根据指令中的跳转地址来执行下一条指令,从而实现程序的顺序执行。

二、存储程序的功能存储程序的主要功能是存储和管理数据以及程序的运行。

它可以临时存储计算机中的数据,使得计算机能够快速读写数据,提高计算效率。

同时,存储程序还可以存储程序的指令,使得计算机能够按照指令的顺序执行程序,实现各种计算和操作。

存储程序还具有存储持久性的功能,即使在计算机断电或重启后,存储在内存中的数据和程序仍然可以保存下来,不会丢失。

这使得计算机能够长时间运行,实现持续的数据处理和程序运行。

三、存储程序的应用存储程序在计算机系统中有广泛的应用。

首先,存储程序是操作系统的重要组成部分,它负责存储和管理操作系统的各个模块和数据。

操作系统可以通过存储程序来管理计算机的硬件资源,提供各种系统调用和服务。

存储程序还被广泛应用于应用程序开发、数据库管理、科学计算等领域。

在应用程序开发中,程序员可以利用存储程序来存储和管理程序的代码和数据,实现各种功能。

在数据库管理中,存储程序可以用来存储和管理数据库的表结构和数据,提供高效的数据访问和查询功能。

在科学计算中,存储程序可以存储和管理大量的数据和计算模型,实现复杂的科学计算和分析。

存储程序和程序控制原理

存储程序和程序控制原理

存储程序和程序控制原理
存储程序和程序控制原理是计算机科学中重要的基础知识之一。

存储程序指的是将一系列指令存储在计算机内存中,并按照一定的顺序执行,从而实现特定的功能。

程序控制原理则是指程序的运行过程中,计算机如何根据指令的执行结果来判断下一步的执行流程,从而实现程序的正确运行。

在计算机系统中,存储程序的实现通常依靠指令寄存器、程序计数器、指令寄存器和存储器等关键组件。

指令寄存器用于存储当前执行的指令,程序计数器用于记录下一条指令的地址,指令寄存器则是用于解码和执行指令的关键部件。

存储器则用于存储指令和数据,是计算机系统中最为重要的组件之一。

程序控制原理则包括条件分支、循环、子程序调用等基本控制结构。

条件分支则是根据当前执行的指令的结果,选择不同的执行路径。

循环则是在满足特定条件下重复执行一段代码,直到条件不再满足。

子程序调用则是将一段代码封装为一个子程序,方便在程序中进行调用和复用。

掌握存储程序和程序控制原理是学习计算机科学的重要起点,对于理解计算机系统的工作原理和编写高效的程序都具有重要意义。

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存储程序的工作原理

存储程序的工作原理

存储程序的工作原理随着计算机技术的不断发展,存储程序已经成为现代计算机的重要组成部分。

存储程序是指计算机内存中存储的一组指令,这些指令按照一定的顺序执行,从而完成特定的任务。

本文将介绍存储程序的工作原理,包括指令的存储和执行过程。

一、指令的存储在计算机内存中,指令以二进制的形式进行存储。

每条指令通常由多个字节组成,不同的指令长度可能会有所不同。

计算机内存中的每个字节都有一个唯一的地址,通过这个地址可以访问和操作存储在该地址上的数据或指令。

为了使计算机能够正确地执行存储的指令,必须将指令按照一定的规则存储在内存中。

常见的指令存储方式有顺序存储和跳跃存储两种。

顺序存储是指将指令按照程序的执行顺序依次存储在内存中的连续地址上。

而跳跃存储则是将指令存储在不连续的地址上,通过跳转指令来实现程序的执行顺序控制。

二、指令的执行指令的执行是计算机完成特定任务的关键过程。

当计算机开始执行程序时,它会从内存中读取第一条指令,并按照指令的操作码和操作数执行相应的操作。

接着,计算机会根据指令中的跳转条件决定是否跳转到下一条指令,从而实现程序的顺序控制。

指令的执行过程通常包括以下几个步骤:1. 指令的获取:计算机从内存中读取指令,并将其存储在指令寄存器中,以便后续的执行操作。

2. 指令的解码:计算机对指令进行解码,确定指令的操作类型和操作数,并将其存储在相应的寄存器中。

3. 操作的执行:计算机根据指令的操作类型和操作数执行相应的操作,例如进行算术运算、逻辑运算或数据传输等。

4. 结果的存储:计算机将操作的结果存储在指定的内存地址或寄存器中,以便后续的使用。

除了顺序执行指令外,存储程序还可以通过条件分支和循环等控制结构来实现程序的灵活执行。

条件分支指令可以根据特定的条件来决定下一条指令的执行路径,从而实现程序的分支控制。

而循环指令可以重复执行一组指令,从而实现程序的循环控制。

三、指令的优化为了提高程序的执行效率,存储程序的设计和优化变得尤为重要。

存储程序原理

存储程序原理

存储程序原理存储程序是计算机程序和程序员使用最多的术语之一,它是一种能够解决实际问题的计算机程序,能够将程序的指令和数据保存在存储器中。

存储程序的基本原理是将程序的指令和数据放在存储器中,以便计算机可以访问和读取它们,以完成特定任务。

存储程序的理论是基于程序控制器的概念,这是一种能够完成特定任务的控制单元。

程序控制器能够识别并读取特定的指令,并根据指令的要求执行操作。

程序控制器将指令以及其他信息存储在存储器中,以便程序在未来执行时存取时使用。

每当计算机执行程序时,都会根据程序的指令从存储器中读取数据和指令,并执行任务。

当程序运行时,程序控制器将指令及其相关数据从内存中提取出来,根据指令中的要求进行操作,最后将计算结果或操作结果存储回内存中,以便下次使用。

程序控制器还能够确保程序和数据结构的完整性,即确保程序和数据在计算机内部保持不变,以便程序正确地执行。

除了执行实际的程序操作之外,程序控制器还支持自动化程序和软件外围设备的控制,如硬盘驱动器,输入输出设备等。

程序控制器将收到的指令转化为相应的控制信号,发送给外围设备,以控制其运行。

存储程序中的程序控制是通用语言(汇编语言和机器语言)的核心部分,涉及到数据操作,控制结构,指令代码,指令译码等等。

程序控制过程将收到的指令转换为动作,以控制程序的运行,使用的技术涉及到内存管理,I / O控制,数据结构,指令编译等。

总的来说,存储程序是一种执行特定任务的计算机程序,它基于程序控制器,把程序的指令和数据保存在存储器中,计算机就可以访问和读取它们,完成特定任务。

程序控制器是支持存储程序运行的核心技术,它将收到的指令转化为控制信号,发送给外围设备,控制其运行;它也将指令及其相关数据从内存中提取出来,根据指令的要求进行操作,最后将计算结果或操作结果存储回内存中,以便下次使用。

存储程序控制原理的基本内容

存储程序控制原理的基本内容

存储程序控制原理的基本内容一、概述存储程序控制是计算机科学中的重要概念,它是指计算机按照一定的顺序执行一系列存储在主存储器中的指令。

本文将介绍存储程序控制的基本原理,包括指令的存储和执行过程、程序计数器、指令寻址和跳转等内容,以及存储程序控制的优点和应用。

二、指令的存储和执行过程存储程序控制的核心是指令的存储和执行过程。

计算机通过将程序的指令存储在主存储器(RAM)中,然后按照指令的顺序逐条执行。

在存储器中,每一条指令都有一个唯一的地址,计算机使用程序计数器(PC)来保存当前指令的地址,并且在每次指令执行完毕后自动增加PC的值,以指向下一条指令的地址。

三、程序计数器程序计数器(Program Counter,PC)是存储程序控制的重要组成部分。

它是一个特殊的寄存器,用于保存当前指令的地址。

计算机通过不断更新PC的值来控制指令的执行顺序。

1. PC的初始化在程序开始执行之前,PC的值需要初始化为程序的入口地址,即第一条指令的地址。

这样计算机就能够从正确的地址开始执行指令序列。

2. PC的更新在每次指令执行完毕后,计算机会自动将PC的值增加,以指向下一条要执行的指令的地址。

这个过程称为PC的更新。

3. PC的跳转有时候,程序需要根据一定的条件来改变指令的执行顺序,这就需要用到PC的跳转。

PC的跳转可以通过条件分支和无条件跳转两种方式实现。

四、指令寻址和跳转存储程序控制的另一个重要概念是指令的寻址和跳转。

指令的寻址是指计算机通过地址访问存储器中的指令,而跳转是指根据条件改变指令的执行顺序。

1. 直接寻址直接寻址是指指令中直接包含了操作数的地址。

计算机根据指令中给出的地址,直接访问存储器中的数据。

2. 间接寻址间接寻址是指指令中包含的是一个地址的地址。

计算机根据指令中给出的地址,先从存储器中读取出一个地址,然后再根据这个地址访问存储器中的数据。

3. 条件分支条件分支是指根据指令中给出的条件来决定是否要跳转到某条指令。

存储程序控制原理的基本内容

存储程序控制原理的基本内容

存储程序控制原理的基本内容一、存储程序控制原理概述存储程序控制是指计算机能够按照一定的程序自动地执行指令,并根据需要完成数据的输入、输出和处理等功能。

在计算机发展的早期,人们通过物理连接来实现计算机的控制,这种方式不仅效率低下,而且非常难以维护。

因此,在上世纪40年代末期,冯·诺伊曼提出了存储程序控制的思想,从而开创了现代计算机的基础。

二、存储程序控制原理的基本组成部分1. 存储器存储器是存放程序和数据的地方。

在计算机中,所有指令和数据都被转化为二进制形式,并被存放在内存中。

当计算机需要执行某个指令时,就从内存中读取相应的指令,并按照指令所规定的操作进行处理。

2. 控制器控制器是计算机中最重要的部件之一。

它负责解释并执行从内存中读取到的指令,并按照指令所规定的操作来完成相应任务。

在执行每个指令时,控制器会依次完成以下步骤:(1)取出指令:从内存中读取指令,并将其存放在指令寄存器中。

(2)解码指令:将指令翻译成控制信号,以便计算机能够执行相应的操作。

(3)执行指令:根据控制信号执行相应的操作,例如进行数据的读写、算术运算等。

(4)更新程序计数器:将程序计数器中存储的地址加1,以便下一条指令能够被正确地执行。

3. 程序计数器程序计数器是存储下一条要执行的指令地址的地方。

当计算机需要执行某个程序时,程序计数器会被初始化为该程序的起始地址。

在执行每个指令时,程序计数器会自动加1,以便下一条指令能够被正确地执行。

4. 标志寄存器标志寄存器用于存储各种状态信息。

例如,在进行算术运算时,标志寄存器可以用来记录是否发生了溢出或进位等情况。

在控制转移语句时,标志寄存器可以用来判断条件是否满足,并根据结果进行相应的跳转操作。

三、存储程序控制原理的工作流程1. 程序加载在开始执行某个程序之前,需要先将该程序从外部设备(如硬盘、U 盘等)加载到内存中。

加载程序的过程通常由操作系统来完成,操作系统会将程序分配到内存中的某个空间,并将其起始地址存储在程序计数器中。

存储程序控制原理

存储程序控制原理

存储程序控制原理引言存储程序控制原理是计算机科学中的重要概念,它是计算机内部执行指令的基本原理之一。

存储程序控制原理使得计算机能够按照预定的顺序执行指令,实现各种任务。

本文将介绍存储程序控制原理的基本概念、原理和应用。

一、存储程序的概念存储程序是一种将指令和数据存储在计算机内存中的方法。

在存储程序控制原理下,计算机能够根据存储器中的指令顺序执行程序,而不需要人工干预。

这种方式使得计算机能够自动执行复杂的任务,提高了计算机的效率和可靠性。

二、存储程序控制的原理存储程序控制的原理可以归结为以下几个基本要素:1.指令寄存器:计算机通过指令寄存器将存储器中的指令取出并放入指令译码器中进行解析。

指令寄存器是存储程序控制的核心组件之一,它负责存储并传递指令。

2.指令译码器:指令译码器负责将指令转换成计算机能够理解的信号,从而控制计算机的执行。

指令译码器能够将指令的不同部分解析出来,并根据解析结果控制计算机的运算器、存储器等组件进行相应的操作。

3.程序计数器:程序计数器是存储程序控制中的重要组件之一,它用于存储当前正在执行的指令的地址。

当一条指令执行完毕后,程序计数器会自动加1,以便执行下一条指令。

4.存储器:存储器是存储程序控制的核心部件,它用于存储指令和数据。

存储器中的指令按照顺序存放,计算机能够根据程序计数器的值来读取指令,并根据指令的要求进行相应的操作。

三、存储程序控制的应用存储程序控制原理被广泛应用于计算机科学和工程领域。

以下是一些常见的应用场景:1.操作系统:操作系统是计算机系统中的核心软件,它实现了存储程序控制原理,能够自动管理计算机的资源和执行各种任务。

操作系统通过存储程序控制原理,实现了进程管理、文件管理、内存管理等功能。

2.编程语言:编程语言是开发软件的工具,它们也是基于存储程序控制原理设计的。

编程语言提供了丰富的语法和库函数,使得开发人员能够按照顺序编写指令,实现各种功能。

3.嵌入式系统:嵌入式系统是一种特殊的计算机系统,它通常用于控制各种设备和系统。

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一次成功的局内呼叫中交换机处理的各 阶段的动作:
3、收号:由收号器接收用户所拨号码,收到第一位号 后,停送拨号音,并将收到的号码按位存入相应的 存储器;对“应收位”、“已收位”进行计数。
4、号码分析:将收到一定位数的号码(号首,一般为 3位)送向分析程序进行分析(叫做预译处理), 以决定呼叫类别是本局呼叫还是出局呼叫,是否长 途,特殊服务呼叫等,并决定该收几位号;检查该 呼叫是否应该接通,是否是限制用户。
为了对这些复杂功能用简单的方法来表示,我们采用了 SDL(规范化描述语言)图来表示呼叫处理过程。
稳定状态和状态转移
稳定状态:我们把整个接续过程分为若干阶 段,将接续过程中稳定不变的阶段称为稳定 状态,如空闲、等待收号<识别到主叫摘机 信号>、收号、振铃<被叫摘机识别>、通话 <被叫摘机识别>、听忙音等。每一阶段用 一个稳定状态来标志,各个稳定状态之间由 要执行的各种处理来连接。
一次成功的局内呼叫中交换机处理的 各阶段的动作:
5. 来话分析接至被叫用户:根据被叫用户数据执行
来话分析程序进行来话分析,并检测被叫用户忙 闲。如果被叫用户空闲,则测试并预占空闲路由, 包括:向主叫用户送回铃音路由,向被叫用户送 铃流路由,给出主/被叫用户通话路由。
6. 向被叫用户振铃:向被叫用户振铃,向主叫用户 送回铃音;监视主被叫用户状态。在数字交换机 中向用户振铃是由用户电路提供铃流的。
1、主叫用户A摘机:程控交换机按一定周期执行用户 线扫描程序,对用户电路扫描点进行扫描,检测出 摘机呼出的用户后,确定用户(一般用户、小交换 机、投币电话等)和话机的类别,弄清是双音频话 机还是脉冲话机,以便接上相应的收号器。
2、交换机送拨号音,准备收号:去话分析,找空闲时 隙并占用。交换机寻找一个空闲收号器以及它和主 叫用户间的路由,再寻找一个主叫用户和信号音间 的空闲路由,向主叫用户送拨号音,同时监视收号 器的输入信号,准备收号
4.1.2 呼叫处理过程
交换机调查用户类别: 一般电话、投币电话、 小交换机
找到空闲路由,送拨号音,准备收号
收号 号码分析:确定呼叫类 别,检查被叫是否限制 和空闲 接至被叫用户 向被叫振铃
被叫应答,停振铃和 回铃音,开始计费
主叫挂机,停止计费, 向被叫送忙音 被叫挂机,停止计费, 向主叫送忙音
一次成功的局内呼叫中交换机处理的各阶段的 动作:
一次成功的局内呼叫中交换机处理的 各阶段的动作:
7. 被叫应答,双方通话:被叫摘机应答,交换机检 测到后,停送振铃信号和回铃音;建立双方的通 话路由,开始通话;启动计费设备,开始计费, 同时监视主被叫用户状态。
8. 话终挂机、复原:交换机检测到话机挂机后,进 行相应的拆线工作。如果交换机检测到主叫先挂 机,通话路由复原,停止计费,向被叫送忙音; 如果交换机检测到被叫先挂机,通话路由复原, 停止计费,向主叫送忙音。
数据。
呼叫处理过程
➢ 从控制观点,以交换机外部的变换(摘机、拨 号、中继线占用)为事件,它是触发状态转移 的原因,处理状态转移的工作为任务。
➢ 交换机的基本功能就是收集所发生的事件 (输入),对得到的事件进行正确的逻辑处理 (内部处理),然后向硬件或软件发出要求采 取动作的指令(输出)。
➢ 交换的自动接续是中央处理机根据话路系统内 发生的事件给出相应的指令来完成的。
存储程序控制基本原理和过程
主要内容
呼叫处理过程 程控交换控制系统的电路结构 呼叫处理软件 程控交换的软件系统
4.1.1 基本概念
程控交换:就是存储程序控制信息交换。 通过处理机执行和处理存储的程序与数 据,控制交换机完成交换的功能。如程 控电话交换、数据分组交换。
4.1.1 基本概念
对程控交换机的要求: ➢ 高度的可靠性(99.98%) ➢ 系统的安全性 ➢ 技术的先进性 ➢ 经济实用性 ➢ 功能多样性 ➢ 管理维护方便性
4.1.3 呼叫处理SDL图描述
为什么引入SDL图?
一个呼叫处理过程是相当复杂的,它包括处理机监视、 识别输入信号,然后进行分析、执行任务和输出命令 (如振铃、送信号)等。在不同情况下,各种请求都是 随机的,且对它们的处理方法也各不相同。例如:同样 是挂机,要分是主叫先挂机,还是被叫先挂机,即使是 主叫先挂机,还要区分是在什么时候挂机,是拨号中途 挂机还是话终挂机。
状态转移:交换机由一个稳定状态变化到另 一个稳定状态叫做状态转移。即处理机接受 输入信号,执行相应的各种处图是SDL语言中的一种图形表示法。SDL语言 是CCITT研制的一种图像语言。SDL语言是以有 限状态机(FSM)为基础扩展起来的一种表示方 法,它的动态特征是一个激励--响应过程。
从图4.3可知:用SDL所画出的图看上去类似通常的 程序流程图,但它实际上是一种状态迁移图,是根据 呼叫处理过程可能出现的状态和迁移,说明该过程所 需的状态转移。
用SDL绘制的状态迁移图非常直观明确,对于理解软 件的功能以及研究控制过程都很有用。因此,在程序 设计的初期,往往先用SDL来确定对硬件系统的功能 要求,在SDL图确定之后,可以设计所需要的程序和
根据图4-3(P82)的描述,可见一个 局内呼叫过程包括以下三部分处理过程:
输入处理(也叫监视处理):即数据采 集部分。识别并接受从外部输入的处理 请求和其它有关信号,输入处理的程序 叫做输入程序 。
内部处理(分析处理):即内部数据处理部分。 根据输入信号和现有状态进行分析、判别,然 后决定下一步任务。分析事件以确定执行何种 任务的程序叫做任务分析程序,分析程序主要 包括:去话分析、数字分析(号码分析)、状 态分析和来话分析四类分析程序。
SDL图的常用图形符号(P81 图4.2)
规范描述语言(SDL)图简介
描述局内呼叫SDL进程图举例(P82 图4.3) 图中共有6种状态,在每个状态下,任一输入 信号可以引起状态转移。在状态转移过程中同 时进行一系列动作,并输出相应命令。根据这 个描述,我们可以设计所需要的程序和数据。
规范描述语言(SDL)图简介
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