Juc10_CPU指令、缓存结构、运行安全等级、操作系统内存管理、上下文切换、虚拟机指令集架构(一)

简介: ①. 冯诺依曼计算机模型详解②. CPU指令结构

①. 冯诺依曼计算机模型详解


①. 现代计算机模型是基于-冯诺依曼计算机模型


计算机在运行时,先从内存中取出第一条指令,通过控制器的译码,按指令的要求,从存储器中取出数据进行指定的运算和逻辑操作等加工,然后再按地址把结果送到内存中去。接下来,再取出第二条指令,在控制器的指挥下完成规定操作。依此进行下去。直至遇到停止指令


程序与数据一样存贮,按程序编排的顺序,一步一步地取出指令,自动地完成指令规定的操作是计算机最基本的工作模型。这一原理最初是由美籍匈牙利数学家冯.诺依曼于1945年提出来的,故称为冯.诺依曼计算机模型


②. 计算机五大核心组成部分


控制器(Control):是整个计算机的中枢神经,其功能是对程序规定的控制信息进行解释,根据其要求进行控制,调度程序、数据、地址,协调计算机各部分工作及内存与外设的访问等


运算器(Datapath):运算器的功能是对数据进行各种算术运算和逻辑运算,即对数据进行加工处理


存储器(Memory):存储器的功能是存储程序、数据和各种信号、命令等信息,并在需要时提供这些信息


输入(Input system):输入设备是计算机的重要组成部分,输入设备与输出设备合你为外部设备,简称外设,输入设备的作用是将程序、原始数据、文字、字符、控制命令或现场采集的数据等信息输入到计算机。常见的输入设备有键盘、鼠标器、光电输入机、磁带机、磁盘机、光盘机等


输出(Output system):输出设备与输入设备同样是计算机的重要组成部分,它把外算机的中间结果或最后结果、机内的各种数据符号及文字或各种控制信号等信息输出出来。微机常用的输出设备有显示终端CRT、打印机、激光印字机、绘图仪及磁带、光盘机等


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③. 上面的模型是一个理论的抽象简化模型,它的具体应用就是现代计算机当中的硬件结构设计:


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②. CPU指令结构


①. 控制单元:提供指令进行控制,比如我们要循环、逻辑的判断等(while、for、if等)


②. 运算单元:比如 1+1=2、2*3=6


③. 储存单元:主要存储的是:cpu缓存、寄存器(包含了两部分:指令和指令操作的数据),存的是正要计算的。还有一些没有来得及计算的,或者准备要计算的,但是还没有读到CPU来,这部分指令和数据在内存中,只有cpu执行到这个程序,需要用到的时候,才会将数据和指令加载到储存单元来


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