深入計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)（1.1）

FrancisSoung 發(fā)布于2019-08-14 17:47 / 2690人閱讀

摘要：處理器的核心是一個(gè)程序計(jì)數(shù)器，它在整個(gè)計(jì)算機(jī)運(yùn)行的期間都會指向一個(gè)主存中的一個(gè)內(nèi)存地址，而地址當(dāng)中則是一個(gè)計(jì)算機(jī)指令。處理器所做的，就是不停的執(zhí)行程序計(jì)數(shù)器所指向的每一條指令。

眾所周之，計(jì)算機(jī)由硬件和軟件組成，這次我們簡單的了解下計(jì)算機(jī)的概述。其中有幾個(gè)非常重要的部分，一一看下都是什么作用。

      總線：貫穿整個(gè)系統(tǒng)的是一組電子管道（其實(shí)就是傳輸數(shù)據(jù)的線路），也就是總線。總線傳送的是字，字的大小與系統(tǒng)相關(guān)，比如在32位操作系統(tǒng)當(dāng)中，一個(gè)字是4個(gè)字節(jié)。
       I/O設(shè)備：I/O設(shè)備是系統(tǒng)與外部聯(lián)系的通道。I/O設(shè)備（鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器等）由控制器（USB控制器）或者適配器（圖形適配器，也就是顯卡）與I/O總線相連，兩者的區(qū)別在于一個(gè)是主板上的芯片組，一個(gè)是主板插槽上的卡。
       主存：在處理器執(zhí)行程序的時(shí)候，主存就是臨時(shí)存放數(shù)據(jù)的地方。物理上來說，它是由動態(tài)隨即存取存儲器芯片組成，邏輯上來說，它是一組連續(xù)的字節(jié)數(shù)組，每一個(gè)字節(jié)都有唯一的地址。
       處理器：全稱中央處理單元，是解釋存儲在主存中指令的引擎。處理器的核心是一個(gè)程序計(jì)數(shù)器，它在整個(gè)計(jì)算機(jī)運(yùn)行的期間都會指向一個(gè)主存中的一個(gè)內(nèi)存地址，而地址當(dāng)中則是一個(gè)計(jì)算機(jī)指令。處理器所做的，就是不停的執(zhí)行程序計(jì)數(shù)器所指向的每一條指令。處理器所做的操作是圍繞主存、寄存器文件以及算術(shù)/邏輯單元進(jìn)行的，這里面處理器做的最多的動作就是加載（從主存將數(shù)據(jù)復(fù)制到寄存器）、存儲（從寄存器將數(shù)據(jù)復(fù)制到主存）、操作（將兩個(gè)寄存器的內(nèi)容復(fù)制到算術(shù)/邏輯單元進(jìn)行操作，結(jié)果會再次復(fù)制到寄存器）以及跳轉(zhuǎn)（改變程序計(jì)數(shù)器當(dāng)中的內(nèi)容）。
       處理器當(dāng)中提到的是指令集結(jié)構(gòu)，不過實(shí)際當(dāng)中指令集的實(shí)現(xiàn)是非常復(fù)雜的，這么做的目的是為了加速CPU的運(yùn)算速度。我們可以這樣去區(qū)分指令集機(jī)構(gòu)以及微體系結(jié)構(gòu)，指令集結(jié)構(gòu)是指令集的抽象描述，而微體系結(jié)構(gòu)則是這個(gè)抽象描述的某一個(gè)具體實(shí)現(xiàn)，類似于JAVA虛擬機(jī)與JAVA虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)的關(guān)系。