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CPU从内存读取数据的过程

  • 内存
  • 2024-04-27 16:36:38
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一、cpu工作流程是什么样的

中央处理器(CPU)的工作可分为五个阶段:取指令、指令译码、指令执行、内存访问和结果写回。

1.取指令阶段(IF)是将指令从主存储器取到指令寄存器的过程。

2.在指令译码阶段,计算机取出指令后,立即进入指令译码(InstructionDecode,ID)阶段。在指令译码阶段,指令译码器根据给定的指令格式对取出的指令进行划分和解释,识别和区分不同的指令类别和不同的获取操作数的方法。

3.在指令获取和指令解码阶段之后,指令执行阶段进入指令执行阶段(执行,EX)。该阶段的任务是完成指令规定的各种操作,具体实现指令的功能。为此,CPU的不同部分被连接起来以执行所需的操作。

4.在存取访问阶段,根据指令需要,可能需要访问主存并读取操作数,从而进入存取存取(存储器,MEM)阶段。该阶段的任务是根据指令地址码获取操作数在主存中的地址,并从主存中读取操作数进行操作。

5.结果写回阶段:结果写回阶段(Writeback,WB)将执行指令阶段的运行结果数据“写回”到存储形式中:结果数据往往被写入CPU寄存器内部,以便后续指令可以快速执行访问它。执行完命令并写回结果数据后,如果没有发生意外事件(如结果溢出等),计算机从程序计数器PC中获取下一条指令地址,并开始新的指令周期取下一条指令。一一指导。

高级息

第一台计算机仅包含用于特定用途的程序。一些现代计算机仍然保留这种设计,通常是出于简单或教育目的。例如计算器,只有固定的数学计算程序。它不能用作文字处理软件,更不用说玩游戏了。如果要改变这台机器的程序,就需要改变接线,改变结构,甚至重新设计机器。当然,第一台计算机并不是为了以这种方式编程而设计的。此时所谓的“重写程序”大概是指用笔和纸设计程序步骤,然后制定项目细节,然后设计电路布线或对机器进行结构改变。

带有存储程序的计算机的概念改变了一切。通过创建一系列指令集结构并将所谓的操作转换为一系列程序指令的执行细节,机器变得更加灵活。然后指令被视为特殊类型的静态数据。存储有程序的计算机可以在程序控制下方便地改变其程序和计算内容。

参考:-普林斯顿结构


二、谁能简单的说下cpu从内存读取指令或数据,这个读是一个什么概念?

这意味着CPU将硬盘上存储的数据传输到系统中。

系统在磁盘上存储文件时,是以柱面、磁头和扇区的形式进行存储的,即先在磁道1上的第一磁道下(即磁盘上的第一磁道))。1)所有扇区都是同一柱面的下一个磁头。当一个柱面已满时,它会移动到下一个柱面,直到所有文件内容都已写入磁盘。

读取数据时,就是告诉磁盘控制器读取扇区所在的柱面号、磁头号、扇区号(物理地址的三个组成部分)。磁盘控制器将磁头组件直接引导到相应的柱面,选通相应的磁头,并等待所需的扇区移动到磁头下方。

扩展信息:

对于处理器来说,影响性能的指标主要有主频、处理器位数以及CPU的缓存指令集。所谓CPU的主频就是指时钟频率,它直接决定CPU的性能。因此,如果你想提高CPU的性能,提高CPU的主频是一个不错的方法。

CPU的位数是指处理器一次可以计算的浮点数的数量,一般来说,CPU的位越高,CPU执行运算的速度就越快。。如今,CPU位数通常为32或64位。

参考来源:-CPU


三、简述CPU从内存中调用数据的过程由软件控制首先检查注册表是否存在,然后在快速表中找到对应的映射和数据。它向CPU发送中断,从控制总线发送信息,并查找内存页表。如果没有,它会向操作系统发送请求并搜索虚拟内存。当第一级指令只有几条时,第二级指令有数百条,第三级指令则有数千条。