数据总线 (1) 是CPU与内存或其他器件之间的数据传送的通道. (2)数据总线的宽度决定了CPU和外界的数据传送速度. (3)每条传输线一次只能传输1位二进制数据.eg: 8根数据线一次可传送一个8位二进制数据(即一个字节). (4)数据总线是数据线数量之和. 地址总线 (1)CPU是通过地址总线来指定存储单元的. (2)地址总线决定了cpu所能访问的最大内存空间的大小.eg: 10根地址线能访问的最大的内存为1024位二进制数据(1024个内存单元)(1B) (3)地址总线是地址线数量之和.…

在当前计算机应用中,对快速并行计算的需求是广泛的,归纳起来,主要有三种类型的应用需求: 计算密集(Computer-Intensive)型应用,如大型科学project计算与数值模拟: 数据密集(Data-Intensive)型应用,如数字图书馆.数据仓库.数据挖掘和计算可视化等: 网络密集(Network-Intensive)型应用,如协同工作.遥控和远程医疗诊断等. 并行编程模型主要有三种:适用于共享内存的多线程编程模型.适用于分布内存的消息传递编程模型,混合编程模型. 在计算机系统中.处理…

老李分享: 并行计算基础&编程模型与工具   在当前计算机应用中,对高速并行计算的需求是广泛的,归纳起来,主要有三种类型的应用需求: 计算密集(Computer-Intensive)型应用,如大型科学工程计算与数值模拟: 数据密集(Data-Intensive)型应用,如数字图书馆.数据仓库.数据挖掘和计算可视化等: 网络密集(Network-Intensive)型应用,如协同工作.遥控和远程医疗诊断等. 并行编程模型主要有三种:适用于共享内存的多线程编程模型,适用于分布内存的消息传递编程模型,…

在当前计算机应用中,对高速并行计算的需求是广泛的,归纳起来,主要有三种类型的应用需求: 计算密集(Computer-Intensive)型应用,如大型科学工程计算与数值模拟: 数据密集(Data-Intensive)型应用,如数字图书馆.数据仓库.数据挖掘和计算可视化等: 网络密集(Network-Intensive)型应用,如协同工作.遥控和远程医疗诊断等. 并行编程模型主要有三种:适用于共享内存的多线程编程模型,适用于分布内存的消息传递编程模型,混合编程模型. 在计算机系统中,处理器永远都是…

硬件基础知识 - Java相关硬件 汇编语言的执行过程(时钟发生器  寄存器  程序计数器) 计算机启动过程 进程线程纤程的基本概念面试高频 -  纤程的实现 内存管理 进程管理与线程管理(进程与线程在Linux中的实现) 中断与系统调用(软中断) 内核同步基础知识 关于IO  DMA 相关书籍推荐 读书的原则:不求甚解,观其大略 你如果进到庐山里头,二话不说,蹲下头来,弯下腰,就对着某棵树某棵小草猛研究而不是说先把庐山的整体脉络跟那研究清楚了,那么你的学习方法肯定效率巨低而且特别痛苦,最重要的…

CH1基本概念 右键点击查看图像,查看清晰图像 CH1基本概念 目的与内容 了解计算机系统的完整概念 学习计算机系统的分析方法与设计方法 编写程序所必需了解的计算机属性 计算机系统结构简介 为什么要研究系统结构 提高处理机器运算速度 MIPS = Fz * IPC 注意单位 提高IPC(指令周期) 提高Fz(频率) 七层结构 不同角度的人员所观察到的层次不一样 透明 结构 应用程序 高级语言 汇编语言 操作系统 机器语言 微程序 硬联逻辑 计算机系统结构的定义 系统程序员所看到的计算机系统的属性…

随着计算机网络技术的发展,作为全球最大计算机网络——I n t e r ac t已成为当今信息社会重要的基础信息设施.在工业测控.智能仪器.智能家庭等领域,大量应用嵌入式设备接人 I n t e r n e t的需求使得嵌入式 I n t e r ac t 技术日益成为研究的热点.嵌入式设备接人 I n t e r n e t的关键是如何在硬件资源有限的嵌入式设备中实现 T C P / I P协议簇.实现复杂的 T C P/ I P协议会占用其大量重要资源,这必然会影响嵌入式设备的性能,增加系统…

CPU内核主要分为两部分:运算器和控制器. (一) 运算器 cpu基本想到的是计算,因此有算数计算,还有逻辑计算单元以及移位简单的运算:fp运算单独拿出:要运算就需要输入数字,因此有寄存器组,即通用寄存器组,可以程序改变的比如,把某个数置到被加数的寄存器中:还有表示一些状态的专用寄存器比如进位了,这些只能有cpu自己决定,不能程序改变: 1. 算术逻辑运算单元ALU(Arithmetic and Logic Unit) 算术运算(加减乘除).逻辑运算(与或非异或): 由两个输入端和一个输出端:…

Verilog中inout端口的使用方法 (本文中所有Verilog描述仅为展示inout端口的用法,实际描述则需要更丰富的功能描述) Inout端口的使用 在芯片中为了管脚复用,很多管脚都是双向的,既可以输入也可以输出.在Verilog中即为inout型端口.Inout端口的实现是使用三态门,如FPGA中的管脚复用部分: 三态门的第三个状态是高阻态Z.在实际电路中高阻态意味着响应的管脚悬空.断开.当三态门的控制信号为真时,三态门导通:控制信号为假时,三态门的输出端是高阻态. Verilog中的…

真的是悲喜交加呀,本来这个寒假早上8点都去练车,两个小时之后再来实验室陪伴Linux内核,但是今天教练说没名额考试了,好纠结,不过想想就可以睡懒觉了,哈哈,自从大三寒假以来还没睡过懒觉呢,现在也有更多的时间来分享自己学习Linux内核的感受,前几天觉得就是自己也有些不懂的,相信大家看了也是很模糊,以后我会标志出来自己不懂的,希望大神们指教,也希望大家多多指点,共同攻克Linux内核,今天将讲到处理器是如何与其它设备进行交互的,内核又是如何响应和控制这些交互的,今天内容不多但是很关键,写的不好希望…

最近在和同事朋友聊天的时候,发现一个很让人思考的问题,很多人总觉得JVM将java和操作系统隔离开来,导致很多人不用熟悉操作系统,甚至不用了解JVM本身即可完全掌握Java这一门技术,其实个人的观点是,Java由于有了JVM才使这门语言简单上手,同时也正是因为Java有了JVM才使的Java这门技术很难深入了解. 在C/C++中我们可以很方便的new内存,delete内存,在内存的使用中我们拥有至高的权利,而Java则不行,JVM这一扇大门死死的堵住了内存的操作细节,你无法直接操作内存,所以你能…

一.为什么需要内存对齐? 无论做什么事情,我都习惯性的问自己:为什么我要去做这件事情? 是啊,这可能也是个大家都会去想的问题, 因为我们都不能稀里糊涂的或者.那为什么需要内存对齐呢?这要从cpu的内存访问机制说起. 为了了解清楚cpu的内存访问机制,昨天整晚都在查找资料,但是还是找不到很好的介绍资料.后来只是找到了相关 的一些介绍的博客. 这些博客中大多都是以介绍内存对齐为主要目的,然后顺带着说一下cpu的内存访问机制,所以 找不到权威的资料,后来听说<<汇编语言编程艺术>>这本书…

前言 前一篇文章介绍了冯诺依曼体系结构的计算机的基本工作原理,其中主要介绍了CPU的结构和工作原理.这一篇主要来介绍存储区,总线,以及IO设备等其他几大组件,来了解整个计算机是如何工作的. 这些东西都是看得见摸得着的硬件,平时我们买电脑时最关注的就是CPU的速度,内存的大小,主板芯片等等的参数. 1. 存储器 前面我们以一个简单通用的计算机模型来介绍了CPU的工作方式,CPU执行指令,而存储器为CPU提供指令和数据. 在这个简单的模型中,存储器是一个线性的字节数组.CPU可以在一个常数的时间内访…

原文:十天学Linux内核之第四天---如何处理输入输出操作 真的是悲喜交加呀,本来这个寒假早上8点都去练车,两个小时之后再来实验室陪伴Linux内核,但是今天教练说没名额考试了,好纠结,不过想想就可以睡懒觉了,哈哈,自从大三寒假以来还没睡过懒觉呢,现在也有更多的时间来分享自己学习Linux内核的感受,前几天觉得就是自己也有些不懂的,相信大家看了也是很模糊,以后我会标志出来自己不懂的,希望大神们指教,也希望大家多多指点,共同攻克Linux内核,今天将讲到处理器是如何与其它设备进行交互的,内核又是…

1.     前记 我们知道,不同的计算机结构对RAM 的使用方式是有区别的,典型的计算机结构有两个,冯诺依曼结构和哈佛结构,而两大阵营的领军人物就是传说中的Intel X86系列的8086和51单片机系列的8051.请先对号入座,不理解的跳过去,继续往下看. 2.     What? 长啥样? 内存条,RAM中的一种,常见的应该是DDR SDRAM.相信各位都触摸过它,冷冰,无情,当然,你上电后它就变了样,暖暖的,无怨无悔的为我们干活. 嘿!别唬我,这个俺知道,51单片机.没错,51单片机里面…

第一节课学习汇编语言,做笔记,做笔记 1.概念 首先是汇编语言这门课程的定义以及对于学习高级语言.深入理解计算机系统的作用 软硬件接口机器语言 汇编语言 高级语言 关系 机器语言和汇编语言可移植性差   机器语言为二进制码,而汇编语言是对机器语言的集合.抽象,而高级语言是对汇编语言的抽象,故不考虑优化,而在效率上,机器语言最高,汇编其次,高级语言最低我们学习的主要是x86指令集   2.学习过程笔记首先了解硬件结构,尤其是cpu和内存汇编语言所写的程序效率极高,比高级语言高,比机器语言低机器语言…

1.  ISO/OSI参考模型(七层)  应表会传 传输介质(双绞线,同轴电缆等)不在OSI7个层次之内 电气特性:电压表示0,1: 机械特性:接口形状,尺寸等 过程特性:出现顺序及信号线的工作原理 功能特性:某一电平的电压表示何种意义 物理层:二进制位流 链路层:帧(无差错) 网络层:路由选择.拥塞控制.网络互联 传输层:端到端(差错校验和恢复) 会话层:通讯 表示层:数据交换,格式, 加密解密, 数据压缩与恢复 应用层:提供文件传输.电子邮件.网页浏览 面向数据通信:物数网传        …

.存储单元 存储器被分成若干个存储单元,每个存储单元从0开始顺序编号.电子计算机的最小信息单位是bit.8个bit组成一个Byte(虽然现在一个字节可能不是8位,有宽字符出现了,但是一般我们的机器都是8位1字节的),也就是通常所说的字节.微型机存储器的存储单元可以存储一个Byte,即8个二进制位.一个存储器如果有128个存储单元,那么它就可以存储128个Byte. 微机存储器的容量是以字节为最小单位来计算的. 对于拥有128个存储单元的存储器,我们可以说,它的容量是128个字节.常见计量容量换算…

我知道这非常长,可是,我坚持看完了.希望有幸看到这文章并对图形方面有兴趣的朋友,也能坚持看完.一定大有收获.毕竟知道它们究竟是怎么"私下勾搭"的.会有利于我们用程序来指挥它们....(这是我加上去的) 原文从这里開始: 要说到设计的复杂程度,那还是CPU了!这个不用讨论,非常easy的道理你看看显卡芯片的更新速度和CPU的更新速度就可见一斑了.还是简单说说他们的设计原理吧. CPU: 可是,如今我要问一句:"什么是CPU?"我相信大多数人并不知道什么是CPU.当然,…

读书<计算机组成原理>,百度百科 基本上接触过计算机的人,都多少知道计算机的具体构成,但是真正能讲明白的却说了很多,本节将讲解一下计算机的基本硬件构成和一些基本信息,简单认识,以后再深入了解. 计算机的总线结构 前面我们介绍了计算机的硬件组成,计算机由输入输出设备.中央处理器(控制器和处理器).主存储器五部分构成.但是将这五部分孤零零的放置在哪里也是没有意义的,需要将其按照某种方式连接起来构成计算机的硬件系统,这才能使他们发挥各自作用. 任何一个微处理器都要与一定数量的部件和外围设备连接,但如…

早期,I/O串行,查询方式.发展,I/O并行,两种方式其一是中断方式,其二是dma方式,使得外部设备能直接与主存储器信息交换,减轻了cpu的工作量.技术继续发展,出现通道结构,实质上为高性能的dma控制器(微处理器,dma方式的进化),目的在于让I/O自己完成输入输出.技术再发展,出现I/O处理机,实质上为更高性能的处理器(dma再进化),成为小型的cpu系统,具有自己的寄存器,内存,指令集. 注意区别,I/O指令,是属于中央处理器的指令集,比如8086的in,out指令.           …

cpu和内存之间通过地址总线.数据总线.控制总线连接.外部总线连接外部设备.下图有问题,内存和外设没有直接连接.同一组总线,CPU和内存连接的时候硬盘就不能和内存连接,否则有冲突,core和core之间也有冲突,软件层实现. 应用软件无法直接访问硬件设备,都要通过操作系统,也就是通过system call. dos具备多程序,不具备多任务. 内核态和用户态设计的基本思想是让操作系统免受用户干扰(黑客控制系统),在硬件层解决掉这个问题,内核态用户是无法访问的. 也就是说用户一般是通过系统程序来实现…

8086汇编--Introduction 一.8086CPU的三种工作模式 实模式:只有低20位地址线起作用,仅能寻址第一个1MB的内存空间.MS DOS运行于该模式下. 保护模式:在该模式下,机器可提供虚拟存储的管理和多任务的管理机制.Windows 9x/NT/2000运行与该模式下. 虚拟8086模式:同时模拟多个8086处理器的工作. 二.8086微机系统的组成 对于汇编程序而言,我们需要关心CPU中的寄存器.存储器地址.端口(I/O地址). [内存单元的两个元素]: 地址(编号)和值(…

1.DMA由来DMA(Direct Memory Access,直接存储器访问).在DMA出现之前,CPU与外设之间的数据传送方式有程序传送方式.中断传送方式.CPU是通过系统总线与其他部件连接并进行数据传输. 1.1程序传送方式程序传送方式是指直接在程序控制下进行数据的输入/输出操作.分为无条件传送方式和查询(条件传送方式)两种. 1.1.1无条件传送方式 微机系统中的一些简单的外设,如开关.继电器.数码管.发光二极管等,在它们工作时,可以认为输入设备已随时准备好向CPU提供数据,而输出设备也…

第一章 基础知识 存储器(内存)存放CPU工作的指令和数据(CPU可以直接使用的信息在内存中存放):指令和数据都是二进制数没有任何区别,由CPU决定是数据还是指令 内存单元:存储器被分为若干个存储单元,并从0开始编号(存储单元的地址),一个存储单元为1字节(8bit) CPU的读写 总线逻辑上分为:地址总线.数据总线.控制总线 地址总线:地址线宽度决定了CPU的寻址能力,计算方式 :2^[地址线宽](个内存单元) 数据总线:决定了CPU和外界的数据传输速度(8根数据总线可传送一个8位(bit)二…

1.哈弗结构与冯氏结构 (1)区别: 是否有独立的存储架构和信号通道. (2)举例: 8086:冯氏结构(相同的存储相同的通道) STM32F103:哈弗结构(不同的存储.通道) 8051:改进的哈弗结构(不同的存储,相同的通道) ARM9:改进的冯氏结构(相同的存储不同的通道) 高性能:单片机(冯氏结构)因为数据和程序都存储在cache中 单片机:哈弗结构,性能较低 2.总线和IO访问 总线:计算机各部件之间传递信息的公共干线,根据传递的信息的种类可以分为数据总线.控制总线.地址总线. 统一编…

这是道哥的第014篇原创 目录 一.前言 二.变量与指针的本质 1. 内存地址 2. 32位与64位系统 3. 变量 4. 指针变量 5. 操作指针变量 5.1 指针变量自身的值 5.2 获取指针变量所指向的数据 5.3 以什么样的数据类型来使用/解释指针变量所指向的内容 三.指针的几个相关概念 1. const属性 2. void型指针 3. 空指针和野指针 3.1 空指针:不指向任何东西的指针 3.2 野指针:地址已经失效的指针 四.指向不同数据类型的指针 1. 数值型指针 2. 字符串指针…

CPU处理器架构和工作原理浅析 http://c.biancheng.net/view/3456.html 汇编语言是学习计算机如何工作的很好的工具,它需要我们具备计算机硬件的工作知识. 基本微机设计 下图给出了假想机的基本设计.中央处理单元(CPU)是进行算术和逻辑操作的部件,包含了有限数量的存储位置--寄存器(register),一个高频时钟.一个控制单元和一个算术逻辑单元. 其中: 时钟 (clock) 对 CPU 内部操作与系统其他组件进行同步. 控制单元 (control unit,…

基础知识回顾 下图给出了假想机的基本设计.中央处理单元(CPU)是进行算术和逻辑操作的部件,包含了有限数量的存储位置--寄存器(register),一个高频时钟.一个控制单元和一个算术逻辑单元. 时钟 (clock) 对 CPU 内部操作与系统其他组件进行同步. 控制单元 (control unit, CU) 协调参与机器指令执行的步骤序列. 算术逻辑单元 (arithmetic logic unit, ALU) 执行算术运算,如加法和减法,以及逻辑运算,如 AND(与).OR(或)和 NOT(…

C语言本质 计算机中数的表示 浮点数:符号位+指数部分(2的多少次方)+尾数部分(小数点后的数字) 用偏移的指数(Biased Exponent)表示负指数 正规化(Normalize):尾数部分最高位必须是1,故不保存1,节省一位提高精度 浮点数标准:IEEE 754 数据类型详解 计算机存储的最小单位是字节(Byte),一字节等于8个bit char型占一个字节空间,取值范围0~255(无符号整数),-128~-127(有符号整数) x86平台的gcc规定char是有符号的(C优先考虑效率而…