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因?yàn)镃PU有大量的緩存和復(fù)雜的邏輯控制單元,因此它非常擅長邏輯控制、串行的運(yùn)算。相比較而言,GPU因?yàn)橛写罅康乃阈g(shù)運(yùn)算單元,因此可以同時(shí)執(zhí)行大量的計(jì)算工作,它所擅長的是大規(guī)模的并發(fā)計(jì)算, 計(jì)算量大但是沒有什么技術(shù)含量,而且要重復(fù)很多次。這樣一說,我們利用GPU來提高程序運(yùn)算速度的方法就顯而易見了。使用CPU來做復(fù)雜的邏輯控制,用GPU來做簡單但是量大的算術(shù)運(yùn)算,就能夠大大地提高程序的運(yùn)行速度。
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(guān)和把內(nèi)存保護(hù)相關(guān)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(quán)指令也是被禁止的,比如用戶態(tài)下不能將PSW的模式設(shè)置控制位設(shè)置成內(nèi)核態(tài)。
控制器之所以知道數(shù)據(jù)放哪里、做什么運(yùn)算(比如是做加法還是邏輯運(yùn)算?)都是由指令告訴控制器的,每個(gè)指令對(duì)應(yīng)一個(gè)基本操作,比如加法運(yùn)算對(duì)應(yīng)一個(gè)指令。例如,將兩個(gè)MDR寄存器(保存了來自內(nèi)存的兩個(gè)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(yùn)算,將運(yùn)算結(jié)果拷貝會(huì)一個(gè)MDR寄存器中,后寫入到內(nèi)存。
關(guān)于CPU的多核和多線程
1、CPU的物理個(gè)數(shù)由主板上的插槽數(shù)量決定,每個(gè)CPU可以有多核心,每核心可能會(huì)有多線程。
2、多核CPU的每核(每核都是一個(gè)小芯片),在OS看來都是一個(gè)獨(dú)立的CPU。
3、對(duì)于超線程CPU來說,每核CPU可以有多個(gè)線程(數(shù)量是兩個(gè),比如1核雙線程,2核4線程,4核8線程),每個(gè)線程都是一個(gè)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(gè)線程在OS看來也是獨(dú)立的CPU。