linux内核分析 第一周

计算机是如何工作的

冯·诺依曼理论的要点是：

数字计算机的数制采用二进制；计算机应该按照程序顺序执行。

冯·诺依曼体系结构

根据冯·诺依曼体系结构构成的计算机，必须具有如下功能：把需要的程序和数据送至计算机中。必须具有长期记忆程序、数据、中间结果及最终运算结果的能力。能够完成各种算术、逻辑运算和数据传送等数据加工处理的能力。能够根据需要控制程序走向，并能根据指令控制机器的各部件协调操作。能够按照要求将处理结果输出给用户。

为了完成上述的功能，计算机必须具备五大基本组成部件，包括：输人数据和程序的输入设备、记忆程序和数据的存储器、完成数据加工处理的运算器、控制程序执行的控制器、输出处理结果的输出设备。

通过汇编一个简单的C程序，分析汇编代码

实验截图





汇编代码

g:
pushl   %ebp
movl    %esp, %ebp
movl    8(%ebp), %eax
addl    $1, %eax
popl    %ebp
ret
f:
pushl   %ebp
movl    %esp, %ebp
subl    $4, %esp
movl    8(%ebp), %eax
movl    %eax, (%esp)
call    g
leave
ret
main:
pushl   %ebp
movl    %esp, %ebp
subl    $4, %esp
movl    $12, (%esp)
call    f
addl    $2, %eax
leave
ret

堆栈变化截图

总结

计算机通过堆栈的变化存储和处理代码段的数据，实现代码段指令的功能，从而进一步实现计算机整体的功能。冯·诺依曼体系结构的计算机的软件和硬件方面存在一定的“间隔”，同一个操作需要不同的操作码来区别不同的意义，这么在一定程度上限制了计算机的发展。

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