微机原理（5）概念区分

一 基本概念区分：

流水线技术：流水线的工作方式就象工业生产上的装配流水线。在 CPU 中由 5—6 个不同功能 的电路单元组成一条指令处理流水线，然后将一条 X86 指令分成 5—6 步后再由 这些电路单元分别执行，这样就能实现在一个 CPU 时钟周期完成一条指令，因此 提高 CPU 的运算速度。经典奔腾每条整数流水线都分为四级流水，即指令预取、 译码、执行、写回结果，浮点流水又分为八级流水。

超流水线技术：超流水处理器是相对于基准处理器而言的，一般cpu的流水线是基本的指令预取,译码,执行和写回结果四级。超流水线（superpiplined）是指某型CPU内部的流水线超过通常的5~6步以上，例如Pentium pro的流水线就长达14步。将流水线设计的步（级）数越多，其完成一条指令的速度越快，因此才能适应工作主频更高的CPU。

超标量：超标量（superscalar）试图在一个周期取出多条指令并行执行，是通过内置多条流水 线来同时执行多个处理，其实质是以空间换取时间。但由于指令之间的相关性，即后一条指 令需要前一条指令的结果，超标量 CPU 的性能是一个周期能执行 1.2 条指令，而为了取得 这 20%的性能改善，超标量 CPU 需要增加大量的硬件电路来调度这些同时取出的指令，比 如寄存器重命名，预约站，重排序缓冲区等 。

多核技术：现代的体系，一般 CPU 会有多个核心，而多个核心可以同时运行多个不同的线 程或者进程。

线程和进程的区别：在于子进程和父进程有不同的代码和数据空间，而多个线程 则共享数据空间，每个线程有自己的执行堆栈和程序计数器为其执行上下文。多 线程主要是为了节约 CPU 时间，发挥利用，根据具体情况而定。线程的运行中需 要使用计算机的内存资源和 CPU。

当每个 CPU 核心运行一个线程的时候，由于每个线程需要共享资源，所以这些 资源必须从 CPU 的一个核心被复制到另外一个核心，才能继续运算，这占用了 额外的开销。换句话说，在 CPU 为多核的情况下，多线程在性能上不如多进程。

中断向量：中断向量是由硬件产生的中断标识码（中断源的识别标志），可以说中断向量就是进入中断服务程序的一个入口地址或存放中断服务程序的首地址。

寻址方式：处理器根据指令中给出的地址信息来寻找有效地址的方式，分为两类，即指令寻址方式和数据寻址方式，

波特率：每秒钟传送的二进制位数，是衡量数据传送速率的指标，它用单位时间内载波调制状态改变的次数来表示。

RISC技术：精简指令系统的cpu受三个因素的影响：程序中指令数；每条指令执行所用的周期数；周期时间T。

BIOS：BIOS是英文"Basic Input Output System"的缩略词，直译过来后中文名称就是"基本输入输出系统"。在IBM PC兼容系统上，是一种业界标准的固件接口。 [1]  BIOS这个字眼是在1975年第一次由CP/M操作系统中出现。 [2]  BIOS是个人电脑启动时加载的第一个软件。其实，它是一组固化到计算机内主板上一个ROM芯片上的程序，它保存着计算机最重要的基本输入输出的程序、开机后自检程序和系统自启动程序，它可从CMOS中读写系统设置的具体信息。 其主要功能是为计算机提供最底层的、最直接的硬件设置和控制。此外，BIOS还向作业系统提供一些系统参数。系统硬件的变化是由BIOS隐藏，程序使用BIOS功能而不是直接控制硬件。现代作业系统会忽略BIOS提供的抽象层并直接控制硬件组件。

UEFI: 新型UEFI，全称“统一的可扩展固件接口”(Unified Extensible Firmware Interface)， 是一种详细描述类型接口的标准。这种接口用于操作系统自动从预启动的操作环境，加载到一种操作系统上。可扩展固件接口（Extensible Firmware Interface，EFI）是 Intel 为 PC 固件的体系结构、接口和服务提出的建议标准。其主要目的是为了提供一组在 OS 加载之前（启动前）在所有平台上一致的、正确指定的启动服务，被看做是有近20多年历史的 BIOS 的继任者。

DMA方式：一个设备接口要通过总线直接向另一个设备发送数据（一般是大批量的数据），首先通过一种专门的接口电路DMAC向cpu提出接管总线控制权的总线请求，cpu在收到信号之后，在当前的总线周期结束之后，把DMA的信号优先级提高，在响应DMA请求的时候，cpu让出了总线控制权，于是在DMAC的管理下，外设和存储器直接进行数据交换，而不需要cpu干预。数据传送完毕后，设备接口会向cpu发送dma结束信号，交还总线控制权。

大写的A的ASCII码是H，而小写字母a的ASCII码是61H

RFLAGS：用于指示微处理器的状态并控制它的操作。几个标志位如下：

C(进位） 进位标志保存加法以后的进位或者减法后的借位

P（奇偶校验）表示结果总数中1的总数是奇数还是偶数，奇数即为0，偶数是1，没有1也就是0个1是偶数。

A（辅助进位）：辅助进位标志保存加法后结果中的第三位与第四位之间的进位，或者减法中的借位。

z（零）零标志表示一个算术或者逻辑操作的结果是否为0。如果z=1，表示结果为0，通常结果为0

S（符号）1表示为负数，0表示为正

T（陷阱）很少涉及，T=1的时候，微处理器根据调试寄存器和控制寄存器的指示中断程序流；T=0则禁止陷阱调试性能。

I（中断） 1则使能INTR引脚；I=0则禁止INTR引脚。

O（溢出）加法溢出置1.

ALE 地址锁存信号 一般用它来控制地址锁存器，它在下降沿会把地址锁存器的输入信号锁定，然后地址锁存器的输出用于提供地址。 一般在T1时刻出现ALE有效的信号，将地址送人地址锁存器

中断概述：当微处理器按照实模式操作的时候，中断向量是4个字节的数字，储存在存储器的第一个1024单元（0000H-03FFH）

 

 例题：

1. 当INT 22H指令运行时，请给出中断向量表中该中断对应的物理位置。（假设采用8086 CPU系统）

解：

已知中断向量号为22H，故在中断向量表中所处的位置为22H×4=88H。因为8086系统的中端向量表位于内存的最低端，故该中断向量在地址范围为00088H-0008BH。