z3363的博客

是描述硬件操作时序的基本概念，它决定了计算机各部件协调工作的节奏，CPU内部时钟振荡器产生的周期性脉冲信号就是时钟周期，是计算机系统的最小时间单位。在计算机系统中cou运行命令的时间是按时间周期来算的，比如运行最基本的加分运算可能需要1周期完成，对于同架构的cpu这个周期是一样的，不过实际运行时间不同，这是因为不同处理的主频不一样导致一时钟周期需要的时间也不一样。拿苹果的m1芯片举例，它的主频是3.2GHz，时钟周期是3.2 * 10的9次方分之1，所以一时钟周期是31纳秒。

计算机系统中的一个重大主题就是提供不同层次的抽象表示，来隐藏实际实现的复杂性。在处理器里，指令集架构提供了对实际处理器硬件的抽象。使用这个抽象，机器代码程序表现得就好像运行在一个一次只执行一条指令的处理器上。底层的硬件远比抽象描述的要复杂精细，它并行地执行多条指令，但又总是与那个简单有序的模型保持一致。

根据机械原理，较大的存储设备要比较小的存储设备运行得慢，而快速设备的造价远高于同类的低速设备。比如说，一个典型系统上的磁盘驱动器可能比主存大1000倍，但是对处理器而言，从磁盘驱动器上读取一个字的时间开销要比从主存中读取的开销大1000万倍。针对这个原因，计算机系统中的储存结构被设计成了多层，根据访问速度来排列，最顶层的访问速度最快相应的造假也更高储存容量更少，低层的造价便宜容量大，访问速度也更低，这样设计的主要原因是上一层的存储器作为低一层存储器的缓存，这种设计有效的原因是使用了。