Loading

操作系统(2)- 程序的执行

计算机组成-冯诺依曼模型

  • 状态:内存
  • 控制单元
  • 运算单元
  • 输入
  • 输出

CPU

负责控制和计算

  • 如果 CPU 每次可以计算 4 个 byte,那么我们称作 32 位 CPU;
  • 如果 CPU 每次可以计算 8 个 byte,那么我们称作 64 位 CPU。

一个 byte 最大的表示范围就是 0~255。比如要计算 20000*50,就超出了byte 最大的表示范围了。

CPU可以一下计算多个byte,所以位数越大,计算的数据范围越大。

 

寄存器

CPU计算,要存储的数据放在寄存器里。

 

总线

CPU和内存以及其他设备间通信

  • 地址总线:指定CPU将要操作的内存地址
  • 数据总线:用来读写内存中的数据
  • 控制总线:用来发送和接收关键信号

  

CPU执行程序过程

1、CPU读取PC指针指向的指令,将它导入指令寄存器。

2、CPU分析指令寄存器中的指令,确定指令的类型和参数

3、如果是计算类型的指令,交给运算单元

4、如果是存储类型的指令,交给控制单元

5、PC指针自增,准备获取下一个指令

 

指令

 所以我们是把操作码、寄存器的编号、要读取的地址合并到一个32位的指令中。

 

构造指令的过程——编码,由编译器完成;

解析指令的过程——解码,由CPU完成;

CPU的内部循环:

  1. 首先 CPU 通过 PC 指针读取对应内存地址的指令,我们将这个步骤叫作 Fetch,就是获取的意思。
  2. CPU 对指令进行解码,我们将这个部分叫作 Decode。
  3. CPU 执行指令,我们将这个部分叫作 Execution。
  4. CPU 将结果存回寄存器或者将寄存器存入内存,我们将这个步骤叫作 Store。

 

CPU的工作就是一个周期接着一个周期,周而复始。

64位宽CPU的优势

  1. 可以执行更大数字的运算。
  2. 可以寻址更大的内存空间。操作系统也是一种程序,如果是64位,那么程序的指令都是64位指令,因此不能安装在32位机器上。

 

 

posted @ 2024-01-04 15:38  doro测试笔记  阅读(28)  评论(0)    收藏  举报