處理器(也稱cpu)在現實生活中可謂是隨處可見,小到我們的手機,
***,音響,大到冰箱,電視,電腦,空調,都離不開處理器。那麼處理器到底是何方神聖,能這麼強大?
處理器就好比乙個人的大腦,為我們思考各種事情,以應對生活中的各種情況。處理器就是乙個電子產品的大腦,為乙個產品提供「思考」功能,讓產品能夠處理它所承擔的任務。比如音響,它裡面的處理器就是處理音訊訊號。
計算機和其他電子裝置是靠著執行一條條的指令來完成任務的,這些指令就是在處理器中執行的。inter的
ted hoff
做出了世界上第一款處理器
4004
,由2300
個電晶體組成,執行頻率
108khz
,位寬4bit
,他也因此獲得
1988
年的計算機先驅獎。
人腦不僅可以計算,還可以記憶。但是處理器就不行了,它只能用來做計算,記憶的任務就交給了處理器的好兄弟儲存器。當cpu做計算時,它會先把儲存器裡的資料提取到離自己最近的暫存器裡面,只是暫存在裡面,方便計算時的使用,暫存器是
cpu的組成部分,是一種直接整合到
cpu中的有限的高速訪問速度的儲存器,
cpu訪問暫存器的速度是最快的。那為什麼我們不把資料都儲存到暫存器中呢,因為暫存器是一種容量有限的儲存器,並且非常小。因此只把一些計算機的指令等一些計算機頻繁用到的資料儲存在其中,來提高計算機的執行速度。
但是如果頻繁的從儲存器中提取資料的話,速度又會有所限制,為了提高計算機的運算速度呢,又開發了快取。快取其實是記憶體中快取記憶體(cache)
,它之所以存在,是因為當
cpu要頻繁訪問記憶體中的一些資料時,如果每次都從記憶體中去讀,花費的時間會更多,因此在暫存器和記憶體之間有了快取,把
cpu要頻繁訪問的一些資料儲存在緩衝中,這樣效率就會更高,但需要注意的是,緩衝的大小也是很小的,不能存放大量的資料,並且快取中存放的資料會因為
cpu的訪問而被替代,必須某個資料開始被
cpu頻繁訪問,但後來不再頻繁,那這個資料的空間會被其他訪問頻繁的資料所佔據(那些資料會被暫時儲存在快取中是演算法問題)。
快取的大小也間接的決定了計算機的執行速度,所以評價一款cpu的效能除了頻率,快取也是很重要的指標。
說完了處理器和記憶體,再來說說計算機中同樣重要的顯示卡吧。攢機的朋友都知道顯示卡對於遊戲黨的重要性。其實顯示卡是連線主機和顯示器的橋梁,它的基本功能是把主機送來的影象資料處理成顯示器認識的格式。在送到顯示器形成影象。除了這個功能,現在的顯示卡主要還有兩個功能,一是影象繪製,二是視屏解碼。顯示卡內有乙個處理器,叫做gpu(圖形處理器),當
cpu要畫乙個圓的時候,就給
gpu傳送乙個命令,告訴這個圓的大小、位置、顏色等資訊,
gpu就自動把圖畫出來。影象繪製這是
gpu的強項,
cpu就放心的把這方面的任務交給了
關於計算機內部的通訊藉口,就說乙個pci匯流排吧。
pci(外部裝置互**線)是
intel
提出的一種連線計算機主機板和外部裝置的匯流排標準。現在的
pci匯流排被它的公升級版
pci express
取代。在
pc中,顯示卡和網絡卡都是通過外接板卡接入到
pci-e
插槽中,
pci-e
是pci
的公升級版,速率提高了很多。
cpu執行計算任務時都需要遵從一定的規範,程式在被執行前都需要先翻譯為
cpu可以理解的語言。這種規範或語言就是指令集(
isa,
instruction set architecture
)。指令集分為複雜指令集
cisc
和精簡指令集
risc
,我們現在還在使用的最有名的
cisc
就是intel
的x86
指令集。
risc
陣營包括
arm,mips,power,dsp,
基本上我們現在使用的嵌入式裝置都是基於精簡指令集的計算機。但是在計算機和伺服器方面還是複雜指令集一家獨大。
本書後面還有很多關於架構方面和**優化的內容,關於**優化方面後面在寫,暫時就先記這麼多。總結一下,看完這本書還是很有收穫的,懂得了很多關於計算機內部的知識,之前就對計算機技術很感興趣,一直想自己組裝個電腦,想自己會修電腦,但是獲取知識還是得慢慢努力啊。這些知識很是零碎,得自己慢慢蒐集,慢慢積累。
《大話處理器》勘誤
7頁,倒數第2段第2行,美國計算機協會 association for computer machinery 改為 美國計算協會 association for computing machinery 19頁,第1個圖的橫條為印刷所致。79頁,第2個圖的效果不好,主要是彩色圖轉灰度圖所致。原圖如下 ...
大話處理器 第2章 初識處理器
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