處理器基本知識

2021-06-26 11:10:41 字數 2107 閱讀 8531

關於計算機的幾個概念:

處理器:超大規模積體電路,就是模電裡說的積體電路,不同的是它所要做的就是處理機器碼,對應機器碼的不同做出不同的處理。比較出名的處理器廠商有inter ,amd ,ibm,以及arm~~  其中inter主要是pc機上,而arm主要在手機上。

處理器:center process unit  - > **處理器 具有運算器跟控制器功能的大規模積體電路。

處理器的基本組成包括:  

1.運算器(alu,arithmetic logic unit)

2.高速緩儲存器(cache)

3.實現alu與data聯絡的data

4.控制及狀態匯流排(bus)

處理器工作過程:比如我們寫的c語言**亦或者是彙編**,在通過編譯器編譯成機器碼後傳送給記憶體,而處理器就是從記憶體裡拿那些機器碼來一條一條執行,具體執行過程如下

取址,解碼,執行--》cup上處理資料通過這種**流水線操作來實現機器碼內部的功能  不排除有些cpu有多於3級的流水線(多一級流水線就多乙個準備,會提公升執行質量與效率),但這三個流水線是必須存在的

每一級流水線要做的工作如下:

取址:從儲存器中找到機器碼

解碼:把機器碼翻譯成有意義的片段

執行:執行所翻譯後的**段 

指令集:就是cpu能夠識別的有意義的機器碼段的集合(舉個例子,比如機器碼0x000112120780,cpu會讀取這個機器碼,然後再對比自己的指令集,查出這個機器碼具體要做什麼,而這具體要做什麼的資訊的集合就是指令集)。主要有它們之間的區別 前兩者主要是指令長度,其實risc指令集是從cisc指令集裡比較常用的指令的乙個集合,arm就是用risc,而x86是用cisc,其實risc是從cisc中提煉出來的,但通過risc指令間的配合也能實現cisc中的指令。 1.

cisc指令集,也稱為複雜指令集,英文名是cisc(complex instruction set computer) 使用此類指令集的cpu用 inter 的x86

2.risc

指令集,精簡指令集,

英文名(

reduced instruction set computing 

) 使用此類指令集的cpu用arm大多數晶元

3.ia-64指令集,精確並行指令計算機。

處理器技術:如何讓處理器更加高效的工作。

多執行緒,簡稱

smt,執行緒其實就是正在執行的程式。而多執行緒就是讓多個程式同時在cpu上跑,當然我們知道單核cup一次只能執行乙個程式的,那麼我們要如何才能夠讓多個程式在乙個cpu上跑?道理很簡單,就是你跑一下,我再跑一下。讓多個執行緒乙個跑一下,由於跑的很快,所以我們使用者是不會感覺他們之間的停頓的,也就是說,我們會認為他們同時在跑。

多核心,簡稱

cmp(

chip multiprocessors,簡稱cmp

),單晶元多處理器,就是多個處理器在同乙個晶元中,可以這樣做的原因是元器件越來越小製成越來越高,這樣做可以節省晶元體積,又能提高程式執行效率。這就是我們的手機為什麼越多核賣的又並不是很貴的原因,當然也並不是越多核心越好,這個買多核心手機的人應該可以體會,因為指令分在不同處理器裡執行,雖然增加了它的執行效率但是最後要把它們的資料組裝起來也是要費一番功夫的,所以並不是越多核心越好。

處理器架構:處理器架構代表了各個部件的排列組合方式,處理器就像是計算機的心臟,它除了可以運算一些東西外其實也不會什麼,真正要把它計算出來的東西實現出來的還是要依靠外面的裝置。而如何把cpu跟外面的裝置有序的鏈結起來就是處理器架構要做的事情了。處理器架構是有一些規範的,沒有規範的話,拿給別人用別人也不知道怎麼用,現在主流的處理器架構分為兩類:乙個是intel系列cpu,另乙個是amd系列cpu,了解這些架構對於這些架構怎麼用以後把cpu的說明書拿來看就清楚了。

生產晶元公司 

英特爾(美國加州)

飛思卡爾 (美國德州)

德州儀器 (美國)

高通 (美國加利福尼亞)

聯發科 (台灣)

三星  (南韓)

華為 (中國)

意法半導體 (瑞士日內瓦)

東芝  (日本)

摩托羅拉 (美國伊利諾伊)

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