作業系統 前言02 程式是如何執行

2021-10-24 19:38:14 字數 1375 閱讀 8280

我們先來看一道常規的面試題:相比 32 位,64 位的優勢是什麼?

電腦科學方面有兩個巨大的貢獻:

圖靈機的內部構造

圖靈機如何執行程式

運算流程是:

圖靈機構造的這一台機器,主要功能就是讀寫紙帶然後計算;紙帶中有資料、也有控制字元(也就是指令)

計算機結構分成以下 5 個部分:

這個模型也被稱為馮諾依曼模型,下面我們具體來看看這 5 部分的作用。記憶體

cpu

這裡的 32 和 64,稱作 cpu 的位寬。

控制單元和邏輯運算單元

暫存器暫存器在 cpu 裡,控制單元和邏輯運算單元非常近,因此速度很快。

匯流排cpu記憶體以及其他裝置之間,也要通訊,因此我們用一種特殊的裝置進行控制,就是匯流排.分為三種:

**位址匯流排:**專門用來指定cpu將要操作的記憶體位址

**資料匯流排,**用來讀寫記憶體中的資料

當cpu需要讀寫的記憶體的時候,先要通過位址匯流排來指定記憶體位址,再通過資料匯流排來傳輸資料.

**控制匯流排:**用來傳送和接受訊號.中斷訊號,還有裝置復位、就緒等訊號,都是通過控制匯流排傳輸。同樣的,cpu 需要對這些訊號進行響應,這也需要控制匯流排。

輸入、輸出裝置通過操作電壓,低電壓是 0,高電壓是 1。

一條線路:只能傳遞 1 個訊號,必須在 0,1 中選乙個.只能操作兩個記憶體位址

10 條位址匯流排;一次就可以表示 210 種情況,也就是可以操作 1024 個記憶體位址

32 條線 :2^32 是 4g。 可以操作4g 的記憶體位址.

32 位寬的 cpu 控制 40 位寬

64 位的 cpu 就可以一次讀入 64 位的數字

注:不要僅僅因為位寬的區別,就認為 64 位 cpu 效能比 32 位高很多。

注意:32 位寬的 cpu 沒辦法控制超過 32 位的位址匯流排、資料匯流排工作。比如說你有一條 40 位的位址匯流排(其實就是 40 條線),32 位的 cpu 沒有辦法一次給 40 個訊號,因為它最多只有 32 位的暫存器。因此 32 位寬的 cpu 最多操作 232 個記憶體位址,也就是 4g 記憶體位址。

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