CPU处理器与MIPS
CPU处理器与MIPS
step1:处理器与MIPS
1971年11月15日开始，那一天Inter发布了世界上第一款单芯片微处理器4004
1.1计算机的简单模型
1、计算机的复杂在于不了解计算机的时候可以听歌，看电影，上网等等，计算机是如何工作的？
2、但是计算机只可以做加、减、乘、除、逻辑、移位、转移、存储、加载等几类操作
1.1.1计算机的简单组成部分
计算机组成有三大部分：处理器（CPU）、输入、输出（I/O）、存储器
存储器中存储的是指令，就是一条运算命令。计算机中的信息用0、1组合来表示的，所以一条指令就是一串0、1编码。处理器内部具有译码功能，用来解释接收到的0、1编码表示的运算类型。
1.1.2计算机简单使用模型
指令的种类实际上非常少，只有几百条、常用的就几十条，通过指令的组织、配合，实现了目前丰富多彩的应用。
理论上直接0、1编码即可，但是不方便，所以用高级语言，通过汇编语言，然后再使用汇编程序将其翻译为0、1编码。
这就是计算机的简单使用模型，无论是视频软件、浏览器、还是任何其他软件；无论是用C、Java；无论是Windows环境、Android环境；无论是arm、inter处理器；无论是银河二号这样的大型机、个人使用的PC上运行，都遵循这一套使用模型
1.2 架构和指令集
不同的处理器使用不同的指令，这样，处理器A编写的程序不能直接在处理器B上使用，需要重新编写，然后再次编译、汇编后才可以使用，降低了软件的移植性，显然，极为不便。
IBM为了让自己的一系列计算机能使用相同的软件，免去重复编写软件的痛苦，在它的system/360计算机中引入了指令集架构的概念，将编程所需要了解的硬件信息从硬件系统中抽象出来，这样软件人员面向ISA编程，开发出来的软件不经过修改就可以用在符合ISA的所有计算机上。ISA包括一套指令集和一些寄存器，知道它们就可以编写程序了。
与ISA对应的一个概念是微架构，后者是前者的一个实现，比如Inter的许多处理器都是遵循x86的ISA，但是每一款处理器都有自己的微架构，ISA好比是设计规范，微架构则是具体实现，同样的ISA，不同的微架构，会带来不同的性能。
1.2.1 CISC与RISC
从大的方面，根据ISA的不同可以将计算机分为两类：复杂指令集计算机（CISC）和精简指令集计算机（RISC）。它们的主要区别是，CISC的每条指令对应的0、1编码串长度不一，而RISC的每条指令对应的0、1编码串长度是固定的。
时间篇幅有限我们只介绍龙芯处理器所应用的指令集架构MIPS架构
现有的指令架构已经形成了一套完整的环境，有成熟的编译器，还有大量的应用程序，采用现有的指令集架构，都可以直接使用这些环境。反之，如果设计自己独有的一套指令集架构，那么编译器、应用软件都要自己重新开发。
MIPS的设计是RISC架构的经典之作，很多处理器都吸收了其中的设计思想；其次，MIPS架构的指令专利期已过，可以自由使用。
MIPS含义是无内锁流水线微处理器，使用相对简单的指令，结合优秀的编译器以及采用流水线指令的硬件，就可以用更少的晶元面积生产更快的处理器。
1.4.1数据类型
MIPS32提供的数据类型如下：
位（b)：长度是1bit
字节（Byte）：长度是8bit
半字（Half Word):长度是16bit
字（Word）：长度是32bit
双字（Double Word):长度是64bit
此外还有32位单精度浮点数、64位双精度浮点数
注：本章及本合集中所有内容均来自《自己动手写CPU》加上自我理解，如果有侵权部分请联系作者删除
CPU处理器与MIPS相关推荐
- CPU处理器架构和工作原理浅析
汇编语言是学习计算机如何工作的很好的工具,它需要我们具备计算机硬件的工作知识. 基本微机设计 下图给出了假想机的基本设计.中央处理单元(CPU)是进行算术和逻辑操作的部件,包含了有限数量的存储位置-- ...
- 【计组实验】P3 Verilog多周期处理器开发 MIPS指令集
全部代码+测试指令: 链接:CPUMultiCycle p3正确运行_百度网盘 提取码:gmzb (实验P1P2)Logisim电路图以及Verilog单周期处理器设计,见以下博客: [计算机组成原理 ...
- CPU处理器IO接口小结
计算机结构: 运算器 控制器 存储器 输入设备 输出设备 处理器CPU存储器IO设备: 地址总线 数据总线 控制总线 统一编址:和存储器地址一样统一编址: 独立编址:给接口一段单独的地址空间,使用单独 ...
- CPU处理器Intel Xeon Skylake 6148(2.4 GHz)性能评测
腾讯云服务器标准型S4实例CPU采用Intel Xeon Skylake 6148 2.4 GHz主频,Intel至强处理器Skylake全新处理器,腾讯云服务器网来详细说下腾讯云服务器Intel X ...
- 计算机处理器的hz越大越好,cpu主频越高越好吗,教您CPU处理器主频率越高越好吗...
台电脑的好坏主要看配置的高低,因此电脑的配置参数成了大部分朋友配电脑的主要参考依据.就好比CPU,除了看核数之外还要看它的频率,频率越高的大家就觉得这个CPU性能越好.但是,CPU频率是不是越高越好呢 ...
- 阿里云服务器采用AMD CPU处理器ECS实例规格详解
阿里云服务器有AMD CPU处理器,阿里云服务器ECS通用型g7a.计算型c7a和内存型r7a采用2.55 GHz主频的AMD EPYCTM MILAN处理器,单核睿频最高3.5 GHz:通用型g6a ...
- 阿里云ECS云服务器CPU处理器型号主频睿频实例规格表
阿里云ECS云服务器CPU处理器是什么型号?阿里云服务器CPU是Intel的吗?ECS云服务器CPU处理器主频是多少?服务器百科网分享阿里云ECS云服务器服务器不同实例规格所对应的CPU处理器型号主频 ...
- 【计算机系统结构】~ ROM/PROM/EPROM/E2PROM/FLASH、SOC 片上系统、总线、CPU 处理器、Cache、DDR、ARM 体系结构、虚拟内存、内核 kernel
1. ROM/PROM/EPROM/E2PROM/FLASH ROM 指的是"只读存储器",即 Read-Only Memory.这是一种线路最简单半导体电路,通过掩模工艺, 一次 ...
- 阿里云8核16G服务器ecs.c6.2xlarge性能评测CPU处理器型号
阿里云服务器ECS计算型c6实例ecs.c6.2xlarge为4核8G配置,CPU处理器采用Intel Xeon(Cascade Lake) Platinum 8269CY,2.5 GHz主频,睿频3 ...
最新文章
- 运维的shell小编（6）
- 【网页前端设计Front end】HTML语言基础.下(看不懂你来打我)
- django05:ORM示例--person 增删改查
- 树的计数（prufer序列 或 purfer序列）
- android学习日记12--布局管理器
- 远程连接server问题
- java添加背景图片_Java怎么添加背景图片
- 2016值得关注的5大IT趋势
- AS打开卡住、一直加载的问题
- 去除Win10快捷图标小箭头
- 42.数据库 SQL 操作
- python深浅复制_python3 深浅拷贝(复制)
- android 电池测试 apk,安卓手机电池检测工具
- 将视频转换成一帧帧的图片
- 【机器学习】机器学习泛泛之谈
- 干货满满，Android热修复方案介绍
- 用示波器调出李萨如图形
- JavaWeb开发框架
- php 正则正负整数,JS正则表达式 验证 输入的是正负小数(保留3位小数)或者只能输入正负整数...
- VPython三维仿真（NO.9）贴图