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在计算机体系结构中,cpu 是对计算机的所有硬件资源如存储器、输入输出单元 进行控制调配、执行通用运算的---硬件单元。cpu 是计算机的运算和控制---。计算机系统中所有软件层的操作,终都将通过指令集映射为cpu的操作。
由于cpu访问内存以得到指令或数据的时间要比执行指令花费的时间长很多,因此在cpu内部提供了一些用来保存关键变量、临时数据等信息的通用寄存器。所以,cpu需要提供 一些特定的指令,使得可以从内存中读取数据存入寄存器以及可以将寄存器数据存入内存。
cpu出现于-集成电路时代,处理器架构设计的迭代更新以及集成电路工艺的不断提升促使其不断发展完善。从初---于数学计算到广泛应用于通用计算,从4位到8位、16位、32位处理器,后到64位处理器,从各厂商互不兼容到不同指令集架构规范的出现,cpu 自诞生以来一直在飞速发展。
为了---性能,cpu已经不是单条取指-->;解了码-->;执行的路线,而是分别为这3个过程分别提供独立的取值单元,解了码单元以及执行单元。这样就形成了流水线模式。
用户态的cpu,只允许执行指令集中的部分指令。一般而言,io相关和把内存保护相关的所有执行在用户态下都是被禁止的,此外其它一些---指令也是被禁止的,比如用户态下不能将psw的模式设置控制位设置成内核态。
控制器之所以知道数据放哪里、做什么运算(比如是做加法还是逻辑运算?)都是由指令告诉控制器的,每个指令对应一个基本操作,比如加法运算对应一个指令。例如,将两个mdr寄存器(保存了来自内存的两个数据)中的值拷贝到alu中,然后根据的操作指令执行加法运算,将运算结果拷贝会一个mdr寄存器中,后写入到内存。
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