CPU原理学习笔记

通过自制CPU来彻底理解CPU的工作原理

https://blog.csdn.net/wwlcds/article/details/50749663?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-3.control&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-3.control

自制CPU入门 Verilog HDL Src

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CPU的内部架构和工作原理

https://blog.csdn.net/stpeace/article/details/80101441?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-baidujs_baidulandingword-3&spm=1001.2101.3001.4242

 

一口气看完45个寄存器,CPU核心技术大揭秘

https://zhuanlan.zhihu.com/p/272135463

 

cpu功能解析,cpu功能作用与其工作过程

http://www.elecfans.com/baike/zhujipeijian/cpu/20170526519559.html

cpu的基本结构及其工作原理

http://www.elecfans.com/baike/zhujipeijian/cpu/20170526519542.html

 

自己动手写cpu pdf

https://www.jb51.net/books/593896.html

CPU自制入门 ((日)水头一寿等) 中文高清pdf扫描版[101MB]

https://www.jb51.net/books/620435.html

 

简述:

CPU原理学习笔记_第1张图片

时序发生器:固定频率发出脉冲电流。每个脉冲电流冲击指令寄存器,取出当前指令。指令送到指令译码器,操作控制器根据指令译码器,发出操控命令,打开相应的电路。按照指令所指示的数据地址将数据送至相应的运算器。运算器的结果,自然按照控制电路的要求,送入寄存器。这样就完成了一次计算。一个指令周期结束。然后一个新的指令周期开始。如果需要从主存中读写数据,则申请使用系统总线。得不到系统总线,就等到。得到系统总线以后,将操作指令和操作数据,发到总线上。

总线:即连接各个部件的线。由多根指令线和数据线组成。如果在多根线上加上不同:5,0,5,0 的电压,就代表了 指令为:1010,这时,内存也连接在总线上。当总线上是1010时,恰好是他的读取电路打开。同样的方法,可以打开地址电路,找到相应的数据。这样就完成了一次内存读取。

CPU位数 + 操作系统位数

1.先介绍一个重要的概念“指令集”,指令集可以说是:计算机核心硬件-CPU(中央处理器)和 计算机核心软件-OS(操作系统)之间的接口、桥梁和纽带。

CPU为了实现其功能都设计了指令集,即CPU的全部指令,这就是机器语言。

指令集被整合到了操作系统内核最底层的hal(硬件抽象层)中,属于操作系统与硬件之间(宏指令与微指令)的接口,

指令集向操作系统定义了CPU最基本的功能,操作系统调用这些功能让cpu执行某个任务。

指令集中的一条指令,就是让cpu完成一系列的动作,而该动作的完成则表明了某种运算的完成。一个功能可能需要一条或几条指令来实现。

2.从计算机硬件层面看,CPU位数指的是一个时钟周期内处理器同时寄存和处理的二进制位数。

对于CPU位数有如下的关系:CPU位数 = CPU中寄存器的位数 = CPU一次并行处理的数据宽度。

CPU位数越多,则寻址位数越多,处理能力就越强。

3.从计算机软件层面来看,操作系统位数的概念是基于CPU的位数的,且是依赖于指令集的位数的,一般,操作系统位数有如下的关系:操作系统的位数 = 所依赖的指令集位数 <= CPU位数。

注意:

a). 32位CPU只能安装32位操作系统,32位操作系统支持的内存最多为2的32次方,就是4G,在windows 32位操作系统中最大只识别3.25-3.75之间,根据windows版本不同而不同。

b). 64位CPU可以安装32位操作系统,也可以安装64位操作系统。64位操作系统的寻址能力就是2的64次方,即理论上是17179869184G,实际中是不可能用到这么大的内存,目前64位windows系统最大只支持128G,而当前主流主板只能加到16G。。现在软件兼容性已基本没有任何问题,如果计算机安装内存超过4G,比如到6G或更多,就必须考虑安装64位操作系统,不然发挥不出硬件的所有性能,如内存相当于白装了。64位系统向下兼容32位软件,64位系统是今后发展的方向。

4.如何查看计算机中CPU位数?

按【Win+R】快捷键打开运行框,输入【cmd】点击确定;

在弹出的命令行中输入【systeminfo】并按回车键;

找到【处理器】字段,查看相关信息,若图中所示处显示X64则Cpu是64位,若显示为X86则Cpu是32位。

5.如何查看计算机中安装的操作系统的位数?

我的电脑--右击属性--系统类型

 

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