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發布時間:2020-07-21 04:57  





CPU控制技術的主要形式,插入控制。CPU 對于操作控制信號的產生,主要是通過指令的功能來實現的,通過將指令發給相應部件,達到控制這些部件的目的。實現一條指令功能,主要是通過計算機中的部件執行一序列的操作來完成。較多的小控制元件是構建集中處理模式的關鍵,目的是為了更好的完成CPU數據處理操作。
除了嵌入式系統,多數CPU都有兩種工作模式:內核態和用戶態。這兩種工作模式是由PSW寄存器上的一個二進制位來控制的。內核態的CPU,可以執行指令集中的所有指令,并使用硬件的所有功能。
用戶態CPU想要執行特權操作,需要發起系統調用來請求內核幫忙完成對應的操作。其實是在發起系統調用后,CPU會執行trap指令陷入(trap)到內核。當特權操作完成后,需要執行一個指令讓CPU返回到用戶態。除了系統調用會陷入內核,更多的是硬件會引起trap行為陷入內核,使得CPU控制權可以回到操作系統,以便操作系統去決定如何處理硬件異常。
關于CPU的基本組成
1、CPU是用來運算的(加法運算 、乘法運算*、邏輯運算and not or等),例如c=a b。
2、運算操作涉及到數據輸入(input)、處理、數據輸出(output),a和b是輸入數據,加法運算是處理,c是輸出數據。
3、CPU需要使用一個叫做存儲器(也就是各種寄存器)的東西保存輸入和輸出數據。
4、CPU還要將一些常用的基本運算工具(如加法器)放進CPU,這部分負責運算,稱為算術邏輯單元(ALU)。
5、CPU中還有一個控制器(CU),負責將存儲器中的數據送到ALU中去做運算,并將運算后的結果存回到存儲器中。控制器還包含了一些控制信號。
關于CPU的多核和多線程
1、CPU的物理個數由主板上的插槽數量決定,每個CPU可以有多核心,每核心可能會有多線程。
2、多核CPU的每核(每核都是一個小芯片),在OS看來都是一個獨立的CPU。
3、對于超線程CPU來說,每核CPU可以有多個線程(數量是兩個,比如1核雙線程,2核4線程,4核8線程),每個線程都是一個虛擬的邏輯CPU(比如windows下是以邏輯處理器的名稱稱呼的),而每個線程在OS看來也是獨立的CPU。