版权申明:本文为博主窗户(Colin Cai)原创,欢迎转帖.如要转贴,必须注明原文网址 http://www.cnblogs.com/Colin-Cai/p/8254096.html 作者:窗户 QQ:6679072 E-mail:6679072@qq.com 前几天写了一篇<如何设计一个电子计算器>,一个朋友看了之后说实在太low,好吧,依照他的意思,那我就采用文中FPGA设计的方式,然后自己从指令集设计.cpu设计.汇编器设计.汇编程序设计一路设计过去,再多写个几篇水文,组一个系列,取名…

版权申明:本文为博主窗户(Colin Cai)原创,欢迎转帖.如要转贴,必须注明原文网址 http://www.cnblogs.com/Colin-Cai/p/8278418.html 作者:窗户 QQ:6679072 E-mail:6679072@qq.com 前几天写了一篇<如何设计一个电子计算器>,一个朋友看了之后说实在太low,好吧,依照他的意思,那我就采用文中FPGA设计的方式,然后自己从指令集设计.cpu设计.汇编器设计.汇编程序设计一路设计过去,完全从零开始设计,再多写个几篇水文…

CPU指令集 硬件实现具有速度快,成本高,灵活性差,软件实现与之相反.因此出现频率高的基本功能首选硬件实现.指令集的不同反映了设计原理.制造技术和系统类别. RISC 精简指令集计算机(Reduced Instruction Set Computer) 硬件电路直接控制方案 CISC 复杂指令集计算机(Complex Instruction set Computer) 微程序控制方案…

指令集是CPU体系架构的重要组成部分.C语言的语法是对解决现实问题的运算和流程的方法的高度概况和抽象,其主要为算术.逻辑运算和分支控制,而指令集就是对这些抽象的详细支持,汇编仅仅只是是为了让开发者更好地记住指令,但它跟CPU所认的机器码事实上是一一相应的,因此汇编也是低级语言. CPU的指令运行一般包含取指.译码和运行,这是经典的三级指令运行流水线,教科书上往往以这三种过程来描写叙述,arm7也是.可是现代的CPU设计往往使用更广泛使用的5级流水线,也就是分为取指.译码.运行.訪存和回写.为什么…

去年折腾的一个东西,之前 blog 里也写过,不过那时边琢磨边写,所以比较杂乱,现在简单完整地讲解一下. 前言 当时看到一本虚拟机相关的书,正好又在想 JS 混淆相关的事,无意中冒出个问题:能不能把某种 CPU 指令翻译成等价的 JS 逻辑?这样就能在浏览器里直接运行. 注意,这里说的是「翻译」,而不是模拟.模拟简单多了,网上甚至连 JS 版的 x86 模拟器都有很多. 翻译原则上应该在运行之前完成的,并且逻辑上也尽可能做到一一对应. 为了尝试这个想法,于是选择了古董级 CPU 6502 摸索.…

本文导读: 前言 如何保障线程安全 CAS原理剖析 CPU如何保证原子操作 解密CAS底层指令 小结 朋友,文章优先发布公众号,如果你愿意,可否扫文末二维码关注下? 前言 日常编码过程中,基本不会直接用到 CAS 操作,都是通过一些JDK 封装好的并发工具类来使用的,在 java.util.concurrent 包下. 但是面试时 CAS 还是个高频考点,所以呀,你还不得不硬着头皮去死磕一下这块的技能点,总比一问三不知强吧? 一般都是先针对一些简单的并发知识问起,还有的面试官,比较直接: 面试官…

从 Java 代码到 CPU 指令 我们都知道,编写的 Java 代码,最终还是要转化为 CPU 指令才能执行的.为了理解 Java 内存模型的作用,我们首先就来回顾一下从 Java 代码到最终执行的 CPU 指令的大致流程: (1)最开始,我们编写的 Java 代码,是 *.java 文件: (2)  把我们写好的*.java文件,通过javac命令编译(包含词法分析.语义分析等步骤)成字节码文件,也就是我们常说的.class文件. (3)JVM 会分析刚才生成的字节码文件(*.class),…

引言   不知道你是否和我有过同样的感受,<计算机组成原理>这门学科学起来如此的艰难:一节课下来,教室黑板上留下了满满的 "足迹",看上去也挺简单的,不就是 0 和 1 嘛.但这些看起来简简单单的 0 1 码却成为了我当时学习路上的绊脚石.源码.反码.补码等等等等,各种的码制转换令我一头雾水,我曾一度怀疑这就是计算机干的活儿吗?   随着后面慢慢了解<计算机组成原理>后,我愿称计算机为世界上最麻烦的电子产品.也形象的将计算机描述为一套有电源.有身体.有框架,但就…

Intel的CPU将特权级别分为4个级别:RING0,RING1,RING2,RING3. Windows只使用其中的两个级别RING0和RING3,RING0只给操作系统用,RING3谁都能用.如果普通应用程序企图执行RING0指令,则Windows会显示"非法指令"错误信息. ring0是指CPU的运行级别,ring0是最高级别,ring1次之,ring2更次之-- 拿Linux+x86来说, 操作系统(内核)的代码运行在最高运行级别ring0上,可以使用特权指令,控制中断.修改页…

我们提到cpu的主要作用之一就是控制设备之间的数据交互.这其中自然也包括了硬盘.系统的所有数据基本都在硬盘中,所以知道怎么读写硬盘,对程序来说非常重要,所以我们先来探索下传说中的pio模式. cpu要想直接访问设备里的数据,必须对设备存储空间进行编址.而硬盘数据数据太大,直接编址数据线成本太高,于是设计上在这类设备和总线之间加了一个控制器.这个控制器里有少量寄存器可以被cpu访问,而这个控制器又能控制硬盘驱动器读写数据,所以,cpu通过对硬盘控制器里的少量io寄存器的读写来控制对整个硬盘的读写.…