微機原理(5)概念區分

2021-09-11 19:27:15 字數 3247 閱讀 2388

一 基本概念區分:

流水線技術:流水線的工作方式就象工業生產上的裝配流水線。在 cpu 中由 5—6 個不同功能 的電路單元組成一條指令處理流水線,然後將一條 x86 指令分成 5—6 步後再由 這些電路單元分別執行,這樣就能實現在乙個 cpu 時鐘週期完成一條指令,因此 提高 cpu 的運算速度。經典奔騰每條整數流水線都分為四級流水,即指令預取、 解碼、執行、寫回結果,浮點流水又分為八級流水。

超流水線技術:超流水處理器是相對於基準處理器而言的,一般cpu的流水線是基本的指令預取,解碼,執行和寫回結果四級。超流水線(superpiplined)是指某型cpu內部的流水線超過通常的5~6步以上,例如pentium pro的流水線就長達14步。將流水線設計的步(級)數越多,其完成一條指令的速度越快,因此才能適應工作主頻更高的cpu。

超標量:超標量(superscalar)試圖在乙個週期取出多條指令並行執行,是通過內建多條流水 線來同時執行多個處理,其實質是以空間換取時間。但由於指令之間的相關性,即後一條指 令需要前一條指令的結果,超標量 cpu 的效能是乙個週期能執行 1.2 條指令,而為了取得 這 20%的效能改善,超標量 cpu 需要增加大量的硬體電路來排程這些同時取出的指令,比 如暫存器重新命名,預約站,重排序緩衝區等 。

多核技術:現代的體系,一般 cpu 會有多個核心,而多個核心可以同時執行多個不同的線 程或者程序。

執行緒和程序的區別:在於子程序和父程序有不同的**和資料空間,而多個執行緒 則共享資料空間,每個執行緒有自己的執行堆疊和程式計數器為其執行上下文。多 執行緒主要是為了節約 cpu 時間,發揮利用,根據具體情況而定。執行緒的執行中需 要使用計算機的記憶體資源和 cpu。

當每個 cpu 核心執行乙個執行緒的時候,由於每個執行緒需要共享資源,所以這些 資源必須從 cpu 的乙個核心被複製到另外乙個核心,才能繼續運算,這占用了 額外的開銷。換句話說,在 cpu 為多核的情況下,多執行緒在效能上不如多程序。

波特率:每秒鐘傳送的二進位制位數,是衡量資料傳送速率的指標,它用單位時間內載波調製狀態改變的次數來表示。

risc技術:精簡指令系統的cpu受三個因素的影響:程式中指令數;每條指令執行所用的週期數;週期時間t。

bios:bios是英文"basic input output system"的縮略詞,直譯過來後中文名稱就是"基本輸入輸出系統"。在ibm pc相容系統上,是一種業界標準的韌體

介面。 [1] bios這個字眼是在2023年第一次由cp/m作業系統**現。 [2] bios是個人電腦啟動時載入的第乙個軟體。其實,它是一組固化到計算機內主機板上乙個rom

晶元上的程式,它儲存著計算機最重要的基本輸入輸出的程式、開機後自檢程式和系統自啟動程式,它可從cmos中讀寫系統設定的具體資訊。 其主要功能是為計算機提供最底層的、最直接的硬體設定和控制。此外,bios還向作業系統提供一些系統引數。系統硬體的變化是由bios隱藏,程式使用bios功能而不是直接控制硬體。現代作業系統會忽略bios提供的抽象層並直接控制硬體元件。

uefi:新型uefi,全稱「統一的可擴充套件韌體介面」(unified extensible firmware inte***ce), 是一種詳細描述型別介面的標準。這種介面用於作業系統自動從預啟動的操作環境,載入到一種作業系統上。可擴充套件韌體介面(extensible firmware inte***ce,efi)是 intel 為 pc 韌體的體系結構、介面和服務提出的建議標準。其主要目的是為了提供一組在 os 載入之前(啟動前)在所有平台上一致的、正確指定的啟動服務,被看做是有近20多年歷史的 bios 的繼任者。

dma方式:乙個裝置介面要通過匯流排直接向另乙個裝置傳送資料(一般是大批量的資料),首先通過一種專門的介面電路dmac向cpu提出接管匯流排控制權的匯流排請求,cpu在收到訊號之後,在當前的匯流排週期結束之後,把dma的訊號優先順序提高,在響應dma請求的時候,cpu讓出了匯流排控制權,於是在dmac的管理下,外設和儲存器直接進行資料交換,而不需要cpu干預。資料傳送完畢後,裝置介面會向cpu傳送dma結束訊號,交還匯流排控制權。

大寫的a的ascii碼是h,而小寫字母a的ascii碼是61h

rflags:用於指示微處理器的狀態並控制它的操作。幾個標誌位如下:c(進製) 進製標誌儲存加法以後的進製或者減法後的借位p(奇偶校驗)表示結果總數中1的總數是奇數還是偶數,奇數即為0,偶數是1,沒有1也就是0個1是偶數。a(輔助進製):輔助進製標誌儲存加法後結果中的第三位與第四位之間的進製,或者減法中的借位。z(零)零標誌表示乙個算術或者邏輯操作的結果是否為0。如果z=1,表示結果為0,通常結果為0

s(符號)1表示為負數,0表示為正

t(陷阱)很少涉及,t=1的時候,微處理器根據除錯暫存器和控制暫存器的指示中斷程式流;t=0則禁止陷阱除錯效能。

i(中斷) 1則使能intr引腳;i=0則禁止intr引腳。

o(溢位)加法溢位置1.

ale位址鎖存訊號 一般用它來控制位址鎖存器,它在下降沿會把位址鎖存器的輸入訊號鎖定,然後位址鎖存器的輸出用於提供位址。 一般在t1時刻出現ale有效的訊號,將位址送人位址鎖存器

中斷概述:當微處理器按照實模式操作的時候,中斷向量是4個位元組的數字,儲存在儲存器的第乙個1024單元(0000h-03ffh)

例題:

當int 22h指令執行時,請給出中斷向量表中該中斷對應的物理位置。(假設採用8086 cpu系統)

解:已知中斷向量號為22h,故在中斷向量表中所處的位置為22h×4=88h。因為8086系統的中端向量表位於記憶體的最低端,故該中斷向量在位址範圍為00088h-0008bh。

微機原理 反彙編例項5

例項6 secret5.exe 將di中儲存的字元 y 賦值給al,再加一 得到z 與07 二進位制是00000111 做與運算,與30 二進位制是00110000 做或運算。解密過程如下 z 7a,二進位制是01111010 跟07做與運算的結果是00000010 02 將該結果跟30做或運算,結...

微機原理概述

1.什麼是微型計算機機?由於明確定義微型計算機的定義比較困難,我們一般把台式計算機一類的個人計算機 結構相對簡單的工業控制計算機等等統稱為微型計算機 2.微機原理這門學科是研究什麼的?我們主要討論微型處理器,微型計算機和微型計算機系統.1 微處理器 cpu 是微型計算機控制和處理的核心。如圖所示,微...

微機原理 80386(1)

早期的8086 8088,80186和80286屬於x86的16位版本,稱為x86 16.80386 80486 pentium等屬於x86的32位版本,稱為x86 32.從pentium開始不再用x86命名,用ia來指稱它們所採用的架構,ia 32架構等同與x86 32.80386是第乙個32位微...