对CPU指令执行顺序的控制

原创 已于 2022-05-26 23:34:53 修改 · 320 阅读 · 0 ·
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#Cache

于 2022-05-26 23:12:59 首次发布
本文介绍了缓存的基本概念，包括高速缓存行CacheLine、总线位数、C++11原子内存模型、缓存的实现原理及时序电路等。此外还详细探讨了全相连、直接映射、N路组相连等缓存组织方式，内存屏障的作用以及缓存淘汰策略如最近最少使用（LUR）、随机等。同时涵盖了缓存一致性协议MESI和其他几种常见的协议。

Cache Line：高速缓存行
总线位数: 64bit总线、32bit总线
C++11 atomic 内存模型
cache的实现原理 时序电路
Fully Associative、Direct Mapped、N-Way Set Associative
内存屏障： 读屏障，写屏障，std::atomic_thread_fence
Cache淘汰策略：LUR、Random
MESI： 缓存一致性协议MESI, 因特尔CPU的协议；其他的缓存一致性协议有：MSI/MOSI/Synapse/Firefly/Dragon

你真的了解的CPU指令的执行过程吗？
qq_38371336的博客
05-17 939
本文深入探讨了CPU指令的执行过程，详细介绍了CPU内部各组件如程序计数器、地址寄存器、数据缓冲器和指令寄存译码器的工作原理及其在指令执行中的角色。文章通过一个具体的CPU框图，逐步解析了从取指到执行指令的完整流程，包括如何从存储器中获取指令、指令的译码与执行，以及数据在CPU内部的流动。此外，文章还区分了数据缓冲器与CPU缓存的不同，强调了它们在存储粒度、访问速度和管理方式上的关键差异。通过这种详细的解析，读者可以更清晰地理解CPU如何高效地执行复杂的计算任务。
揭秘 CPU 是如何执行计算机指令的
最新发布
码上暴富
08-02 2154
之前的文章《揭秘代码是如何变成机器码的》，其中说到，如果从软件的角度来讲，CPU 就是一个执行各种计算机指令（Instruction Code）的逻辑机器。那么这个逻辑机器内部是什么样的呢？
CPU
愤怒的菜鸟
09-08 328
一. CPU的功能 CPU必须具有控制程序的顺序执行(指令控制)，产生完成每条指令所需要的控制命令(操作控制)，对各种操作加以时间上的控制（时间控制),对数据进行算术运算和逻辑运算以及处理中断等功能 程序控制: CPU通过执行指令来控制程序的顺序执行 操作控制: 一条指令功能的实现需要若干操作信号来完成，CPU产生每条指令的操作信号送往不同的部件，控制相应部件的操作 时序控制: ...
CPU工作流程（寄存器、缓存cache、内存）
学海无涯的专栏
06-21 1万+
1、Linux系统硬件模块之CPU - 知乎2、CPU的基本工作流程_Bo0o2的博客-优快云博客_cpu工作流程 3、【硬件设备】CPU系列之工作流程_Night_ZW的博客-优快云博客_cpu工作流程 4、CPU基本工作流程_学习java的张三的博客-优快云博客_cpu工作流程 5、操作系统中cpu如何工作_qq_42533216的博客-优快云博客_cpu如何工作 A.取指单元（从内存中取得指令）；　　B.解码单元（完成解码[讲内存中取到的数据转换成CPU真正能运行的指令]）；　　
【操作系统】CPU是如何执行程序的？
qq_36638788的博客
05-01 5438
前言：a=1+2这条代码是如何被CPU执行的呢？32位和64操作系统有什么区别呢？
事关你未来的薪资前景，要知道51单片机一些关于CPU的理论知识
爱瑞单片机，口令“资料”
03-07 366
单片机刚开始执行程序的时候会给PC指针，叫做程序计算器，装入一个地址，也就是说我们ROM当中的第一条指令的地址，在上电初始化的时候，会放在PC指针当中，PC指针默认的指向是0000这个单元，0000这个地址就是PC指针默认的上电指向，里面放着第一条指令，程序计数器从这个地址当中，从这里面取出这条指令它去执行，它每执行一条指令，会发现PC增量器，它每取出一个指令字节，PC的就会自动的加一，也就是指向了下一条指令的地址，就是说它每执行一条指令PC它会自动加一来指向下一条指令的地址，它会根据你这个指令占了几个字节
详解CPU的指令执行步骤
weixin_44678969的博客
08-15 1万+
补充知识 执行过程大图谱 取指 译码 执行 回写 ======================================= 补充知识： 不知道你能不能看懂汇编指令，如： mov ax,0800H ; 将内存地址 0B800H 写入 ax 寄存器 add ax,ds:[6] ; 计算 ax + ds:[6], 并将值更新到 ax 寄存器 执行过程大图谱： PS： 试看自己能不能看懂 ？. ? 取指: CPU的控制电路将 PC（Program Counter ）程序计数器 , 通过内部总.
8086CPU读取和执行指令的过程.swf
03-19
8086CPU读取和执行指令的过程.swf
8086CPU对指令的执行过程
m0_46550452的博客
08-04 3347
一.两个基础 （1）CPU是怎样获得内存地址的 8086CPU的地址总线宽度是20，但数据总线宽度是16（即意味着算术逻辑运算单元的大小是16位）。在这里就出现了问题，CPU的最大寻址能力（1MB）并不能得到充分的发挥。 为了解决这个问题，8086CPU采用段地址 * 16 + 偏移地址的方式，将两个16位地址传入地址加法器，确定最终的物理地址。 我们将段地址和偏移地址都用十六进制表示，段地址乘以16即相当于16进制数向左移动一位，末尾补0。然后再加上偏移地址，得出十六进制表示的20位数据。 （2）CPU是
MIPS单周期CPU设计-24条指令-详细实现
06-12
单周期CPU设计是指在单一时钟周期内完成指令执行的一种简单但高效的处理器结构。本项目将详细介绍如何设计一个能够处理24条基本指令的MIPS单周期CPU，并使用Logisim作为电路模拟工具。 首先，我们需要了解MIPS的...
【单片机执行指令的过程】
Anthoney15的博客
08-03 1549
单片机执行程序的过程，实际上就是执行我们所编制程序的过程。即逐条指令的过程。计算机每执行一条指令都可分为三个阶段进行。即取指令-----分析指令-----执行指令。 取指令的任务是：根据程序计数器PC中的值从程序存储器读出现行指令，送到指令寄存器。 分析指令阶段的任务是：将指令寄存器中的指令操作码取出后进行译码，分析其指令性质。如指令要求操作数，则寻找操作数地址。 计算机执行
计算机组成原理——CPU指令执行顺序及其数据通路
weixin_43899645的博客
11-09 4354
CPU功能 运算器(ALU)的基本结构 专用数据通路 CPU内部单总线结构 控制器的基本结构 CPU基本结构 红色部分的寄存器是用户可见的寄存器 总结 指令执行过程 基本概念（指令周期，机器周期，时钟周期） 通过触发器来判断当前处于什么阶段 指令执行阶段 取指周期 间址周期 执行周期 中断周期 指令执行方案 总结 数据通路（大题热门考点） 单总线 单总线例题 取指阶段 间址阶段 执行阶段 专用数据通路 专用数据通路例题 总结 ...
CPU的结构和功能——指令流水及中断系统
he_321的博客
01-01 1万+
CPU结构 （一）CPU的功能 想了解CPU的结构，首先要知道CPU的功能。然后讨论什么样的结构能够为CPU提供相应的功能。CPU由运算器和控制器组成。 1、控制器的功能 取指令，把指令从内存单元中取出 分析指令，对指令的操作码部分进行阶码，分析这条指令要完成什么功能，是指令集中哪一条指令 执行指令，CPU的控制器发出各种操作命令，由这些操作命令控制相应的部件去完成指令要求的操作，这些操作命令具有...
让多线程按顺序执行的几种方法
热门推荐
Jqcode
09-05 1万+
文章介绍4种方法，简单易懂，通过4个demo抛砖引玉。 目录 在子线程中通过join()方法指定顺序 在主线程中通过join()方法指定顺序 通过倒数计时器CountDownLatch实现 通过创建单一化线程池newSingleThreadExecutor()实现 在子线程中通过join()方法指定顺序 通过join()方法使当前线程“阻塞”，等待指定线程执行完毕后继续执行。举例：在...
7. CPU是如何由寄存器控制程序运行的？
miles_ye的博客
09-23 2648
1. CPU中的特殊功能寄存器 1）PC寄存器（Program Counter Register）：又称为指令地址寄存器（Instruction Address Register），用来存放下一条需要执行的计算机指令的内存地址。 2）指令寄存器（Instruction Register）：用来存放当前正在执行的指令。 3）状态寄存器（Status Register）：用来存放CPU算术或逻辑运算之后CPU状态（即标志位Flag）的寄存器，例如：是否有进位/借位、结果为零。 其他特殊功能寄存器这里先不再赘述
一条cpu指令执行过程
liujianwd的博客
09-12 9925
计算机每执行一条指令都可分为三个阶段进行。即取指令-----分析指令-----执行指令。 取指令的任务是：根据程序计数器PC中的值从程序存储器读出现行指令，送到指令寄存器。 分析指令阶段的任务是：将指令寄存器中的指令操作码取出后进行译码，分析其指令性质。如指令要求操作数，则寻找操作数地址。 计算机执行程序的过程实际上就是逐条指令地重复上述操作过程，直至遇到停机指令可循环等待指令。 一般计算机
电脑CPU的功能和组成
m0_73482936的博客
09-24 284
1）程序控制 CPU通过执行指令来控制程序的执行顺序，这是CPU的重要职能。 （2）操作控制 一条指令功能的实现需要若干个操作信号来完成，CPU产生每条指令的操作信号并将操作信号送往不同的部件，控制相应的部件按指令的功能要求进行操作。 （3）时间控制 CPU对各种操作进行时间上的控制，这就是时间控制。CPU对每条指令的整个执行过程要进行严格控制，即指令执行过程中操作信号的出现时间、持续时间及出现的时间顺序都需要进行严格控制。 （4）数据处理 CPU
计算机组成原理.part0
热带雨林
06-18 905
前言计组对我来说真是及其复杂的… 还记得看书看到早上6点（手动笑哭），后来做作业还是做不起来。 然而不管怎么说，要复习考试咯。先把一些概念搞清楚吧。概念字长CPU一次处理的二进制位数，通常与CPU内部寄存器、 加法器、数据总线的位数有关。CPI (Clock cycles Per Instruction)指令执行所需要的平均时钟周期数。可从多角度去理解CPI,如某类指令的CPI（如运算类指令）、
CPU是如何处理指令的
digi2020的博客
11-09 1986
目录 ​ 01.标准的CPU架构 1.1CPU寄存器介绍 1.2 CPU内部单元 1.3 内存介绍 02.提取、解码和执行指令 2.1 CPU如何处理指令 2.2 一些指令 03.SkyEye支持的处理器 01.标准的CPU架构 CPU主要由以下几部分组成，参考下图 一系列寄存器，部分处理地址相关的寄存器，和其他一些用于处理数据的寄存器 ALU，算数逻辑运算单元 CU，控制单元，控制多个寄存器传输之间的时序等 内部一些寄存器之间的连线 1.1CPU寄存器介绍..
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