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概述

组成架构

哈佛架构:指令和数据分别放在两个存储器中。(比冯诺伊曼快)

冯诺伊曼架构:运算器,存储器,控制器,输入设备,输出设备。

  1. 指令和数据同等地位放在存储器中,并可按照地址寻址。
  2. 计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入和输出 5 大部分组成。
  3. 指令和数据均用二进制代码表示。
  4. 指令由操作码和地址码组成,操作码用来表示操作的性质,地址码用来表示操作数在存储器中的位置。
  5. 指令在存储器内按顺序存放,通常,指令是顺序执行的,在特定的条件下,可根据运算结果或根据设定的条件改变执行顺序。
  6. 早期的冯诺依曼计算机以运算器为中心,输入 / 输出设备通过运算器与存储器交换信息。

性能指标

  1. CPI:执行一条指令所需要的平均周期数

  2. MIPS:平均每秒执行多少百万条定点指令数

  3. 外频:通常为系统总线的工作频率

  4. 各个组件通过南桥与北桥连接至 CPU,

  • 外频:CPU 与外部组件进行数据传输/运算时的速度

  • 倍频:CPU 内部用来加速工作性能的一个倍数

两者相乘才是 CPU 的频率,比如 3.0 GHz 的外频是 333 MHz,倍频就是 9 (3.0 G = 333M*9,其中 1 G = 1000M)

超频:倍频一般出厂已锁定,所以只能调整外频的数值,从而达到频率提高,但是不稳定

CPU 运算的数据是由内存提供的,内存与 CPU 通信速度靠外部频率,那么每次可以传送数据量的大小就是总线的功能了,每次传送的位数称为「总线宽度」,也就是每秒钟可以传输的最大数据量。

目前常见的总线宽度就是 32 位与 64 位(bit)

CPU 每次能够处理的数据量称为 字组大小(word size),字组大小依据 CPU 的设计有 32 位与 64 位。

  • 所以早期 32 位 CPU 中只能最大支持 4 GB 的内存,就是因为每次解析数据量太小的缘故

  • CPU 的引脚位不统一导致出现了 i386、i586 等名词出现,64 位 CPU 统称为 x86_64 等级

  • CPU 频率与内存的关系

    理论上应该一致为好,比如 CPU 外频为 333HMz,则应该选择内存外频为 333MHz 的较好

双通道设计:一条内存数据宽度为 64,那么双通道则变为 64*2

  • CPU 频率与内存的关系

    理论上应该一致为好,比如 CPU 外频为 333HMz,则应该选择内存外频为 333MHz 的较好

shell 是一个命令行解释器,它输出一个提示符(>>),等待输入一个命令行,然后执行命令。如果输入的是可执行文件的名字,就运行该文件。

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