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- 计算机系统的主要功能是执行程序, 指令序列。这些指令存储在计算机内存中。
- 执行这些指令以处理已通过某些输入设备加载到计算机内存中的数据。
- 处理完数据后, 结果要么存储在内存中以备将来参考, 要么通过某个输出端口发送到外界。
- 为了执行指令, 除算术逻辑单元和控制单元外, 处理器还包含许多用于临时存储数据的寄存器和一些特殊功能寄存器。
- 特殊功能寄存器包括程序计数器（PC）, 指令寄存器（IR）, 存储器地址寄存器（MAR）以及存储器和存储器数据寄存器（MDR）。
- 程序计数器是CPU中最关键的寄存器之一。
- 程序计数器监视指令的执行。它跟踪正在执行的指令以及下一条指令将是什么。
- 指令寄存器IR用于保存当前正在执行的指令。
- IR的内容可供控制单元使用, 控制单元生成控制执行指令所涉及的各种处理元件的定时信号。
- 两个寄存器MAR和MDR用于处理主存储器和处理器之间的数据传输。
- MAR保留要向其传输数据的主存储器的地址。
- MDR包含要写入或读取主存储器寻址字的数据。
- 每当要求处理器与设备通信时, 我们都说处理器正在为设备提供服务。处理器可以两种方式之一为这些设备提供服务。
- 一种方法是使用轮询例程, 另一种方法是使用中断。
- 轮询使处理器软件能够经常检查每个输入和输出设备。在此检查期间, 处理器进行测试以查看是否有任何设备需要维修。
- 中断方法提供了一个外部异步输入, 该信号通知处理器应该完成当前正在执行的任何指令, 并获取将为请求设备提供服务的新例程。
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