o2o网站建设公司排名,快递wordpress 插件,百度首页广告,wordpress在哪设置评论文章目录 前言一、CPU组成二、指令执行步骤1、取指Instruction Fetch/IF2、译码Instruction decode/ID3、访存Memory/MEM4、执行Execute/EX5、写回Writeback/WB 三、冯诺依曼结构和哈佛结构四、数据结构中的堆栈 VS 程序内存中的堆区和栈区1、数据结构的堆栈2、C语言程序的内存… 文章目录 前言一、CPU组成二、指令执行步骤1、取指Instruction Fetch/IF2、译码Instruction decode/ID3、访存Memory/MEM4、执行Execute/EX5、写回Writeback/WB 三、冯诺依曼结构和哈佛结构四、数据结构中的堆栈 VS 程序内存中的堆区和栈区1、数据结构的堆栈2、C语言程序的内存 五、CISC和RISC六、虚拟内存和cache 前言
2023.9.6 计组知识开始学习 一、CPU组成
中央处理单元简称为CPU或处理器功能是控制计算机的操作和处理数据
控制器控制计算机的操作例如读取指令、分析指令、时序、总线的控制等运算器完成数据处理功能寄存器临时存储指令、地址、数据、计算结果等中断
二、指令执行步骤
3个取指、分析、执行5个取指、译码、执行、访存、写回
冯诺依曼型计算机的CPU就是5个阶段
1、取指Instruction Fetch/IF
从主存取指令到指令寄存器
2、译码Instruction decode/ID
指令译码器按照预定的指令格式对取回的指令进行拆分和解释识别出不同的指令操作和操作数
3、访存Memory/MEM
根据译码得到的地址去取相对于的操作数可能需要访问主存
4、执行Execute/EX
完成指令的操作
5、写回Writeback/WB
把指令运行的结果数据写到某个存储的地方通常经常被写到CPU的内部寄存器方便后续的指令快速地存取
三、冯诺依曼结构和哈佛结构
冯诺依曼结构数据空间和程序空间是一体的指令存储器和数据存储器合并在一起取指令和取操作数在同一总线上指令和数据位宽相同因此在同一个总线上进行读写时指令和数据不能同时操作必须按照先后顺序因而限制了处理速度。采用的是CICS指令集
优点硬件简单如intel的x86
哈佛结构数据和程序是分开存放的分开的独立地址独立访问在一个周期内可以同时获得指令和操作数指令和数据位宽可以不相同。采用的RISC指令集
优点逻辑代码和变量单独存放互不干扰如ARM、DSP
四、数据结构中的堆栈 VS 程序内存中的堆区和栈区
1、数据结构的堆栈
定义数据按序排列的数据结构
堆经过排序的树形结构可任意存取。由程序员手动分配和释放若程序员不释放程序结束时可能由OS回收。 栈有先进先出的性质的数据结构由操作系统自动分配和释放
2、C语言程序的内存
代码区存放二进制代码.text段全局区存放全局和静态变量初始化-.data段未初始化的-.bss段。内存由系统分配程序结束后由系统释放常量区存储常量的区域不允许修改。内存在程序结束时由系统释放堆区Heap存放程序员自己创建的变量是不连续的内存区域常使用new、alloc等关键词需要用delete来进行释放否则的话可能造成内存泄漏栈区Stack存放函数的参数局部变量的区域由编译器自动分配和释放这部分是连续的
区别堆区栈区内存分配方式手动申请和释放操作系统自动分配和释放空间大小理论上最大为虚拟内存的大小远小于堆存放内容自定义内容存储函数返回地址、参数、局部变量等数据结构使用数据结构中的树先进后出的队列缓存方式二级缓存一级缓存调用时存放调用完立马释放分配效率低高
五、CISC和RISC
指令完成任务的多个步骤组成把数值传送到寄存器或进行相加运算
CICScomplex instruction set computer复杂指令系统计算机 RISCreduced instruction set computer精简指令集计算机执行较少类型计算机指令的微处理器能够以更快的速度来执行操作 原因执行不同类型指令需要不同的晶体管和电路器件类型越少电路越快
六、虚拟内存和cache
虚拟内存基于局部性原理选择题有做过在程序装入时把程序运行所需要的装入内存其他的部分放在外存使得速度提升。 程序运行时只会用到小部分的数据把这部分放在较快的存储器里面其他部分放在速度慢、容量大的存储器中
