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CPU控制技術的主要形式,時間控制。將時間定時應用于各種操作中,就是所謂的時間控制。在執(zhí)行某一指令時,應當在規(guī)定的時間內完成,CPU的指令是從高速緩沖存儲器或存儲器中取出,之后再進行指令譯碼操作,主要是在指令寄存器中實施,在這個過程中,需要注意嚴格控制程序時間。
更優(yōu)化的CPU架構是superscalar架構(超標量架構)。這種架構將取指、解了碼、執(zhí)行單元分開,有大量的執(zhí)行單元,然后每個取指 解了碼的部分都以并行的方式運行。比如有2個取指 解了碼的并行工作線路,每個工作線路都將解了碼后的指令放入一個緩存緩沖區(qū)等待執(zhí)行單元去取出執(zhí)行。
用戶態(tài)的CPU,只允許執(zhí)行指令集中的部分指令。一般而言,IO相關和把內存保護相關的所有執(zhí)行在用戶態(tài)下都是被禁止的,此外其它一些特權指令也是被禁止的,比如用戶態(tài)下不能將PSW的模式設置控制位設置成內核態(tài)。
控制器之所以知道數(shù)據(jù)放哪里、做什么運算(比如是做加法還是邏輯運算?)都是由指令告訴控制器的,每個指令對應一個基本操作,比如加法運算對應一個指令。例如,將兩個MDR寄存器(保存了來自內存的兩個數(shù)據(jù))中的值拷貝到ALU中,然后根據(jù)的操作指令執(zhí)行加法運算,將運算結果拷貝會一個MDR寄存器中,后寫入到內存。
關于CPU的多核和多線程
1、CPU的物理個數(shù)由主板上的插槽數(shù)量決定,每個CPU可以有多核心,每核心可能會有多線程。
2、多核CPU的每核(每核都是一個小芯片),在OS看來都是一個獨立的CPU。
3、對于超線程CPU來說,每核CPU可以有多個線程(數(shù)量是兩個,比如1核雙線程,2核4線程,4核8線程),每個線程都是一個虛擬的邏輯CPU(比如windows下是以邏輯處理器的名稱稱呼的),而每個線程在OS看來也是獨立的CPU。