cpu阿甘

一，启动

为啥叫阿甘，我做事飞快，但非得别人告诉去哪里执行才行，要不然只会坐在那里无所适从。

cpu具备很小的脑容量，、为数不多的寄存器，能临时记一点东西，但跑的快，速度快。内存比cpu慢100倍，硬盘比cpu慢1000多万倍。

cpu脑容量小，能记住：1.我的工作就是运行指令；2.我不能保存指令，指令全在内存里；3.我的第一条指令在内存的最顶端处0xFFFFFFF0

cpu打电话给内存要指令：cpu-系统总线-I/O桥电话局转接-存储总线-内存

二，运行

操作系统进入内存

进程屋

对cpu最重要的两件东西：寄存器；程序计数器，用它记住cpu要执行的下一条指令地址

以运行helloworld程序为例：程序还在硬盘上，先把它装载到内存里。打电话给硬盘，请硬盘将数据运来，即cpu-系统总线-IO桥电话局-IO总线-硬盘。但硬盘比cpu慢太多，于是打电话给硬盘，用直接内存访问（DMA），硬盘直接把数据装载到内存，装载完成后，给cpu发信号。

程序都是由顺序，分支，循环（其中后两者都是跳转）来组成

cpu的工作：打电话问内存要一条指令，执行这个指令，如果是跳转指令的话，我就问内存要跳转的目标地址的那一条指令，继续执行。复杂的，就是函数调用，得和内存紧密配合。

三，新装备：缓存

cpu和内存一停电，全部失忆

cpu最近访问的指令和数据，有规律。比如说，cpu访问内存一个位置以后过不多久还会多次访问，还有，一个内存位置被访问了，附近的位置很快也会被访问到。这其实叫程序的局部性原理。既然cpu经常访问同一块区域的东西，那么把这些东西缓存在cpu那里，加个缓存。从此以后，cpu每次读写指令和数据，都问缓存要，缓存没有才给内存打电话。由于局部性原理的存在，确实快了不少。当然也有不足，那就是linux系统在做程序切换时，缓存就会失效，因为两个程序之间没什么联系，局部性原理不起作用，所以需要重建缓存。

四，自我提升：流水线

缓存让cpu工作更有效率

现在假设cpu有四只手，第一只手负责打电话问内存要指令；第二只手负责翻译指令；第三只手负责真正执行；第四只手负责有的时候还得把结果写回内存。那么问题来了，第一只手取指令，其它三只手将会闲着。所以要引入流水线，这样每只手都不会看空闲。

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