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CPU,是電子計(jì)算機(jī)的主要設(shè)備之一,電腦中的核心配件。其功能主要是解釋計(jì)算機(jī)指令以及處理計(jì)算機(jī)軟件中的數(shù)據(jù)。CPU是計(jì)算機(jī)中負(fù)責(zé)讀取指令,對(duì)指令譯碼并執(zhí)行指令的核心部件。每個(gè)CPU都有一套自己可以執(zhí)行的專門的指令集(注意,這部分指令是CPU提供的,CPU-Z軟件可查看)。正是因?yàn)椴煌珻PU架構(gòu)的指令集不同,使得x86處理器不能執(zhí)行ARM程序,ARM程序也不能執(zhí)行x86程序。(Intel和AMD都使用x86指令集,手機(jī)絕大多數(shù)使用ARM指令集)。
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。
每核上的多線程CPU都共享該核的CPU資源。
假設(shè)每核CPU都只有一個(gè)"發(fā)動(dòng)機(jī)"資源,那么線程1這個(gè)虛擬CPU使用了這個(gè)"發(fā)動(dòng)機(jī)"后,線程2就沒法使用,只能等待。
所以,超線程技術(shù)的主要目的是為了增加流水線上更多個(gè)獨(dú)立的指令,這樣線程1和線程2在流水線上就盡量不會(huì)爭搶該核CPU資源。所以,超線程技術(shù)利用了superscalar(超標(biāo)量)架構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。