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


微信图片_20220107181128.png


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:


微信图片_20220107181149.png


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


微信图片_20220107181214.png

相关文章
|
7月前
|
存储 Java 编译器
深入理解Java虚拟机--类文件结构
本内容介绍了Java虚拟机与Class文件的关系及其内部结构。Class文件是一种与语言无关的二进制格式,包含JVM指令集、符号表等信息。无论使用何种语言,只要能生成符合规范的Class文件,即可在JVM上运行。文章详细解析了Class文件的组成,包括魔数、版本号、常量池、访问标志、类索引、字段表、方法表和属性表等,并说明其在Java编译与运行过程中的作用。
213 0
|
12月前
|
Web App开发 安全 Linux
【独家揭秘2025】VMware Workstation Pro虚拟机:免费安装教程大放送,一键解锁操作系统模拟神器!
VMware Workstation Pro 是由威睿(VMware)公司开发的一款功能强大的桌面虚拟化软件,允许用户在同一台物理计算机上同时运行多个操作系统,如Windows、..
1287 2
【独家揭秘2025】VMware Workstation Pro虚拟机:免费安装教程大放送,一键解锁操作系统模拟神器!
|
缓存 安全 Linux
Linux系统查看操作系统版本信息、CPU信息、模块信息
在Linux系统中,常用命令可帮助用户查看操作系统版本、CPU信息和模块信息
2599 23
|
人工智能 并行计算 安全
用户实操:如何以龙蜥操作系统为底座在 CPU 上运行 DeepSeek-R1
介绍如何在 CPU 上使用 llama.cpp 推理 671B 版本的 DeepSeek R1,以及实际效果。
|
开发框架 .NET PHP
网站应用项目如何选择阿里云服务器实例规格+内存+CPU+带宽+操作系统等配置
对于使用阿里云服务器的搭建网站的用户来说,面对众多可选的实例规格和配置选项,我们应该如何做出最佳选择,以最大化业务效益并控制成本,成为大家比较关注的问题,如果实例、内存、CPU、带宽等配置选择不合适,可能会影响到自己业务在云服务器上的计算性能及后期运营状况,本文将详细解析企业在搭建网站应用项目时选购阿里云服务器应考虑的一些因素,以供参考。
|
存储 算法 Java
Java虚拟机(JVM)的内存管理与性能优化
本文深入探讨了Java虚拟机(JVM)的内存管理机制,包括堆、栈、方法区等关键区域的功能与作用。通过分析垃圾回收算法和调优策略,旨在帮助开发者理解如何有效提升Java应用的性能。文章采用通俗易懂的语言,结合具体实例,使读者能够轻松掌握复杂的内存管理概念,并应用于实际开发中。
|
前端开发 Java 应用服务中间件
21张图解析Tomcat运行原理与架构全貌
【10月更文挑战第2天】本文通过21张图详细解析了Tomcat的运行原理与架构。Tomcat作为Java Web开发中最流行的Web服务器之一,其架构设计精妙。文章首先介绍了Tomcat的基本组件:Connector(连接器)负责网络通信,Container(容器)处理业务逻辑。连接器内部包括EndPoint、Processor和Adapter等组件,分别处理通信、协议解析和请求封装。容器采用多级结构(Engine、Host、Context、Wrapper),并通过Mapper组件进行请求路由。文章还探讨了Tomcat的生命周期管理、启动与停止机制,并通过源码分析展示了请求处理流程。
|
编解码 Linux 虚拟化
超详细VMware虚拟机安装Win10操作系统过程图解
这篇文章提供了一个详细的VMware虚拟机安装Windows 10操作系统的图解教程,包括了从创建虚拟机到安装操作系统的全过程,以及安装后的一些基本设置,如屏幕分辨率调整等。作者还提到了后续会分享关于磁盘分区的创建过程。
超详细VMware虚拟机安装Win10操作系统过程图解
|
消息中间件 监控 Java
大数据-109 Flink 体系结构 运行架构 ResourceManager JobManager 组件关系与原理剖析
大数据-109 Flink 体系结构 运行架构 ResourceManager JobManager 组件关系与原理剖析
301 1
|
NoSQL Redis 开发工具
Redis性能优化问题之检查 Redis 实例是否启用了透明大页机制,如何解决
Redis性能优化问题之检查 Redis 实例是否启用了透明大页机制,如何解决

推荐镜像

更多