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cpu运行过程介绍

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cpu运行过程介绍一两种说别针intelamd

amd工作式:假定数据先存硬盘cpu要处理该数据要先发指令北桥芯片通南桥芯片提供数据通道数据硬盘转存内存cpu内存数据调入cpu缓存通cpu自带指令集处理通cpu缓存转存内存再存入硬盘

intel:intel第二代酷睿处理器高集度南桥芯片再现主板南桥芯片功能集合cpu使其具南桥功能工作式述

需要补充说明由于intel与amd产处理器处理器架设数据处理流水线级数同intel处理器更适合用于处理办公用线性数据amd则适用于处理游戏随机数据amd玩游戏更intel办公说由.

cpu运行过程介绍二cpu的工作流程

由晶体管组成的cpu是作为处理数据和执行程序的核心,其英文全称是:central processing unit,即中央处理器。首先,cpu的内部结构可以分为控制单元,逻辑运算单元和存储单元(包括内部总线及缓冲器)三大部分。

cpu的工作原理就像一个工厂对产品的加工过程:进入工厂的原料(程序指令),经过物资分配部门(控制单元)的调度分配,被送往生产线(逻辑运算单元),生产出成品(处理后的数据)后,再存储在仓库(存储单元)中,最后等着拿到市场上去卖(交由应用程序使用)。在这个过程中,我们注意到从控制单元开始,cpu就开

始了正式的工作,中间的过程是通过逻辑运算单元来进行运算处理,交到存储单元代表工作的结束。

数据与指令在cpu中的运行

刚才已经为大家介绍了cpu的部件及基本原理情况,现在,我们来看看数据是怎样在cpu中运行的。我们知道,数据从输入设备流经内存,等待cpu的处理,这些将要处理的信息是按字节存储的,也就是以8位二进制数或8比特为1个单元存储,这些信息可以是数据或指令。

数据可以是二进制表示的字符、数字或颜色等等。而指令告诉cpu对数据执行哪些操作,比如完成加法、减法或移位运算。

我们假设在内存中的数据是最简单的原始数据。首先,指令指针(instruction pointer)会通知cpu,将要执行的指令放置在内存中的存储位置。因为内存中的每个存储单元都有编号(称为地址),可以根据这些地址把数据取出,通过地址总线送到控制单元中,指令译码器从指令寄存器ir中拿来指令,翻译成cpu可以执行的形式,然后决定完成该指令需要哪些必要的操作,它将告诉算术逻辑单元(alu)什么时候计算,告诉指令读取器什么时候获取数值,告诉指令译码器什么时候翻译指令等等。

假如数据被送往算术逻辑单元,数据将会执行指令中规定的算术运算和其他各种运算。当数据处理完毕后,将回到寄存器中,通过不同的指令将数据继续运行或者通过db总线送到数据缓存器中。

基本上,cpu就是这样去执行读出数据、处理数据和往内存写数据3项基本工作。但在通常情况下,一条指令可以包含按明确

顺序执行的许多操作,cpu的工作就是执行这些指令,完成一条指令后,cpu的控制单元又将告诉指令读取器从内存中读取下一条指令来执行。这个过程不断快速地重复,快速地执行一条又一条指令,产生你在显示器上所看到的结果。我们很容易想到,在处理这么多指令和数据的同时,由于数据转移时差和cpu处理时差,肯定会出现混乱处理的情况。为了保证每个操作准时发生,cpu 需要一个时钟,时钟控制着cpu所执行的每一个动作。

时钟就像一个节拍器,它不停地发出脉冲,决定cpu的步调和处理时间,这就是我们所熟悉的cpu的标称速度,也称为主频。主频数值越高,表明cpu的工作速度越快。

看了“ cpu运行过程怎么样”文章的

笔记本电脑CPU基础知识

笔记本电脑CPU基础知识 一、英特尔CPU型号尾部字母 (1)M代表标准电压CPU,是可以拆卸的; (2)U代表低电压节能的,可以拆卸的; (3)H是高电压的,是焊接的,不能拆卸; (4)X代表高性能,可拆卸的; (5)Q代表至高性能级别; (6)Y代表超低电压的,除了省电,没别的优点的了,是不能拆卸的; 也有两个字母的,属于上面这些字母的组合。 (7)HQ高电压至高性能处理器。 从性能上看,HQ,XM,应该都不错 二、CPU调频(Governor) ondemand(按需响应模式):系统默认的超频模式,会在你设置的最大最小频率之间自动调整。 interactive(交流循环模式):只要负荷加大,频率直接调到最高值,如果发现CPU够用,将CPU负荷慢慢降低(系统响应速度快,相对耗电多一些)。 conservative(保守模式):CPU负荷加大,逐步提升频率到最高,然后降至最

低(系统响应较快,升频较慢,耗电比I模式省)。 smartass:是I和C模式的组合体,cpu不会降到最低,响应快,待机略微多耗电。 performance(高性能模式):高性能模式,CPU直接锁定在最高频率(因为CPU 保持固定频率,不需调整,响应最速度,耗电也最大)。 userspace(用户隔离模式):当控制器处于非工作状态时控制cpu速度的一种方法,建议无视这个选项。 powersave(省电模式):按设定最小频率运行(省电但系统响应速度慢)。 lagthree(不受延迟模式):倾向于节省电量,据说看电影时效果不错。 三、I/O调度(I/O Scheduler) CFQ(完全公平排队I/O调度程序): CFQ试图均匀地分布对I/O带宽的访问,避免进程停止响应并实现较低的延迟(在最新的内核中,都选择CFQ做为默认的I/O调度器,多媒体应用表现良好)。 NOOP(电梯式调度程序):早器系统版本的唯一调度算法,倾向饿死读而利于写.(NOOP对于需频繁访问SD卡的应用是最好的模式,因为SD卡写入速度远小于读出速度)。 Deadline(截止时间调度程序):NOOP的改良版本,Deadline确保默认读期限短于写期限.这样就防止了造成写入操作被饿死。(对数据库环境是最好的选择)AS(预料I/O调度程序):本质上与Deadline一样,但在最后一次读操作后,要等待6ms,才能继续进行对其它I/O请求进行调度(AS适合于写入较多的环境)。 (资料来自互联网和百度贴吧,题目是编者加的。)

计算机中央处理器CPU的发展

计算机中央处理器CPU的发展 (兰州大学信息科学与工程学院10级电信基地班胡亚昆) 摘要:上个世纪中期至今,计算机的发展日新月异。CPU是计算机的核心。本文以美国Intel 公司推出的CPU为例,详细介绍了计算机CPU的发展。 关键词:CPU 数据总线时钟频率80X86 Pentium Core 1. 引言 自1946年第一台计算机问世以来,计算机的发展已经历了电子管、晶体管、中小规模集成电路、大规模集成电路和超大规模集成电路4个阶段。而中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU)正是现代计算机系统的核心和引擎,计算机日新月异的发展在很大程度上归结为CPU技术的发展。通常,计算机的发展是以CPU的发展为表征的。根据摩尔定律,我们知道微处理器集成度每个18个月翻一番,芯片的性能也随之提高一倍左右。目前世界上生产CPU最强的公司是美国著名的Intel公司。本文将从Intel公司推出的第一台微处理器4004逐个介绍到Intel最近推出的Core系列处理器,通过这些介绍来让大家深刻地了解计算机中央处理器CPU的发展。 2. Intel 4004 1971年,Intel公司推出了世界上第一款微处理器4004,这是第一个可用于微型计算机的四位微处理器。它包含2300个晶体管,功能相当有限,而且速度还很慢,被当时的蓝色巨人IBM以及大部分商业用户不屑一顾,但是它毕竟是划时代的产品。从此以后,Intel便与微处理器结下了不解之缘。 3. 8086/8088/80186/80188 1978年,Intel公司正式推出了8086CPU,这是该公司生产的第一个16位芯片,内外数据总线均为16位,地址总线20位,主存寻址范围为1MB,时钟频率为5MHz,集成度只有0.040百万件/个。 由于当时的外设接口是8位,8086的16位外设数据线不能直接与外设接口连接,这一点限制了8086的推广。于是,1979年,Intel公司推出了准16位处理器8088,它只是将数据总线改为8位,其他设计都没有交大的改变,应用较为广泛。 8086/8088CPU内部结归纳起来可分为控制单元、逻辑单元和存储单元三大部分。这三大部分互相协调,对命令各数据进行分析、判断、运算并控制计算机协调工作。以后不管什么样的CPU,其内部结构都可归纳为这三部分。 8086/8088的指令是以字节为基础构成的,建立了指令预取队列,将取指令和执行指令这两个操作分别由总线接口单元(BIU)和执行单元(EU)来完成,提高了微处理器的指令执行速度。 8086/8088内有8个通用寄存器(AX,BX,CX,DX,SP,BP,SI,DI),4个段寄存器(SS,ES,DS,CS)和2个控制寄存器(IP,FLAGS),这些寄存器全部是16位寄存器。 8086/8088无高速缓存。 随后,Intel公司80186/80188,它们的核心分别是8006/8088,配以定时器、中断控制器、DMA控制器等支持电路,功能更多,速度更快。80186/80188指令系统比8086/8088增加了若干实用的指令,涉及堆栈操作、位移指令、输入输出指令、过程指令、边界检测及乘法指令。

CPU卡与SAM卡原理

CPU卡与SAM卡原理 第一部分CPU基础知识 一、为什么用CPU卡 IC卡从接口方式上分,可以分为接触式IC卡、非接触式IC卡及复合卡。从器件技术上分,可分为非加密存储卡、加密存储卡及CPU卡。非加密卡没有安全性,可以任意改写卡内的数据,加密存储卡在普通存储卡的基础上加了逻辑加密电路,成了加密存储卡。逻辑加密存储卡由于采用密码控制逻辑来控制对EEPROM的访问和改写,在使用之前需要校验密码才可以进行写操作,所以对于芯片本身来说是安全的,但在应用上是不安全的。它有如下不安全性因素: 1、密码在线路上是明文传输的,易被截取; 2、对于系统商来说,密码及加密算法都是透明的。 3、逻辑加密卡是无法认证应用是否合法的。例如,假设有人伪造了ATM,你无法知道它的合法性,当您插入信用卡,输入PIN的时候,信用卡的密码就被截获了。再如INTENET网上购物,如果用逻辑加密卡,购物者同样无法确定网上商店的合法性。 正是由于逻辑加密卡使用上的不安全因素,促进了CPU卡的发展。CPU卡可以做到对人、对卡、对系统的三方的合法性认证。 二、CPU卡的三种认证 CPU卡具有三种认证方法: 持卡者合法性认证——PIN校验 卡合法性认证——内部认证 系统合法性认证——外部认证 持卡者合法性认证: 通过持卡人输入个人口令来进行验证的过程。 系统合法性认证(外部认证)过程: 系统卡, 送随机数X [用指定算法、密钥]对随机数加密 [用指定算法、密钥]解密Y,得结果Z 比较X,Z,如果相同则表示系统是合法的; 卡的合法性认证(内部认证)过程: 系统卡 送随机数X [用指定算法、密钥]对随机数加密 [用指定算法、密钥]解密Y,得结果Z 比较X,Z,如果相同则表示卡是合法的; 在以上认证过程中,密钥是不在线路上以明文出现的,它每次的送出都是经过随机数加密的,而且因为有随机数的参加,确保每次传输的内容不同。如果截获了没有任何意义。这不单单是密码对密码的认证,是方法认证方法,就象早期在军队中使用的密码电报,发送方将报文按一定的方法加密成密文发送出去,然后接收方收到后又按一定的方法将密文解密。

CPU知识全面讲解

CPU知识全面讲解 CPU,全称“Central Processing Unit”,中文名为“中央处理器”,在大多数网友的印象中,CPU只是一个方形配件,正面是金属盖,背面是一些密密麻麻的针脚或触点,可以说毫无美感可言。但在这个小块头的东西上,却是汇聚了无数的人类智慧在里面,我们今天能上网、工作、玩游戏等全都离不开这个小小的东西,它可谓是小块头有大智慧。 作为普通用户、网友,我们并不需要解读CPU里的所有“大智慧”,但CPU 既然是电脑中最重要的配件、并且直接决定电脑的性能,了解它里面的部分知识还是有必要的。下面笔者将给大家介绍CPU里最重要的基础知识,让大家对CPU 有新的认识。 1、CPU的最重要基础:CPU架构 CPU架构: 采用Nehalem架构的Core i7/i5处理器 CPU架构,目前没有一个权威和准确的定义,简单来说就是CPU核心的设计方案。目前CPU大致可以分为X86、IA64、RISC等多种架构,而个人电脑上的CPU架构,其实都是基于X86架构设计的,称为X86下的微架构,常常被简称为CPU架构。

更新CPU架构能有效地提高CPU的执行效率,但也需要投入巨大的研发成本,因此CPU厂商一般每2-3年才更新一次架构。近几年比较著名的X86微架构有Intel的Netburst(Pentium 4/Pentium D系列)、Core(Core 2系列)、Nehalem (Core i7/i5/i3系列),以及AMD的K8(Athlon 64系列)、K10(Phenom系列)、K10.5(Athlon II/Phenom II系列)。 Intel以Tick-Tock钟摆模式更新CPU 自2006年发布Core 2系列后,Intel便以“Tick-Tock”钟摆模式更新CPU,简单来说就是第一年改进CPU工艺,第二年更新CPU微架构,这样交替进行。目前Intel正进行“Tick”阶段,即改进CPU的制造工艺,如最新的Westmere架构其实就是Nehalem架构的工艺改进版,下一代Sandy Bridge架构将是全新架构。AMD方面则没有一个固定的更新架构周期,从K7到K8再到K10,大概是3-4年更新一次。 制造工艺:

cpu知识介绍

1,Intel篇 从奔腾3代开始,intel开始以频率的高低来区分CPU的性能高低。就当时的技术来说,的确高频的cpu的性能更优秀。 但是,从奔腾4 2.8G的cpu出现以后,对于频率的提升出现了困难。无法将频率进一步提升。因此新一代的cpu改变了cpu的工作架构,将cpu的流水线简短,即抛弃了以往cpu的超长流水线的架构,变成了类似于amd的短流水线架构,由此,获得了较小的功率和性能的提高。但是,cpu的频率便因此降了下来,所以,新的cpu命名变成了类似于奔腾d 915,820等。第一位数字代表系列,比如3系列是赛扬,经济型(所谓的赛扬M);5系列,移动型; 8、9系列,烧钱的高性能(或许还有高功耗)。 自从双核开始普及,intel采用了新的名称,酷睿,命名如e4300,e2050,qx6700,分别应用于台式机,笔记本,和高性能个人计算机(烧钱用机器)。 以上只是台式机和笔记本,不包括服务器用的xeon啊。 2,amd篇 从97年开始,amd便作为低端杀手占领的低端市场,虽然当时amd的cpu的发热量十分惊人,但是由于超频性能好,便宜(主要的),占领了相当部分市场。 从p3时候开始,amd使用slot a架构,采用了新的命名,分为duron毒龙, althon速龙,分别对应低端和高端。此时,intel仍采用频率命名,而此时虽然amd的cpu性能上开始有了优势,但是频率不及intel(核心不一样,所以自然没办法比),所以采用新的命名,如1600,1800等,表示这些cpu具有与intel的1.6GHZ,1.8GHZ的cpu具有相同的性能。实际上的运行频率只有1.2~1.3GHz。 ---------------------------------------- 这里有个官方的换算,1800是PR值, -- Athlon 系列PR值的换算法 PR标值= (3 X CPU运行频率)/ 2 - 500 EX:XP 1800+ = (3 X 1.53GHz) / 2 - 500 频率与PR标值的转换如下 频率= (2 X PR标值)/ 3 + 333 EX:1.53GHz = (2 X 1800) / 3 +333 闪龙有区别,PR值均高出以前的20% ----------------------------------- 在后来的双强争斗中,duron作为过气选手被t,而sempron闪龙则取代了它的地位继续与赛扬争斗。 现在amd的产品线有sempron闪龙/经济,althon速龙/性能,althon x2/双核,opetron皓龙/服务器。 ================================ 现在你的问题应该就可以解决了,1G CPU就是指cpu的频率是1GHz,2600+则是amd的cpu,指该cpu能达到intel 2.6GHz的水平。 但是,现在由于两个牌子都改了标注方式,所以单纯来以名字来看性能不可取(同一个系列

中央处理器的发展

中央处理器的发展 CPU的英文全称是Central Processing Unit,意思是中央处理单元,我们通常也称之为中央处理器。CPU是电脑中最重要的核心组件。通常,一块CPU都要包含运算/逻辑单元、控制单元和寄存器这三部分,这些单元都被集成在一块面积不大的硅晶片中。 要了解CPU,首先要了解一些CPU方面的术语,拿这颗Intel新推出的P4 (图1)来看,它的一些参数已经在金属外壳上刻有了,1M/800分别代表CPU的主频、二级缓存和前端总线频率。 主频就是这颗CPU的工作频率,一般来说主频越高CPU的速度越快,性能也就越强,主频、倍频和外频之间有一个换算关系:主频=外频×倍频。这颗CPU的外频是200MHz,于是我们可以推算出它的倍频应该是14。缓存是很重要的一个指标,Int el通常按照二级缓存的多少来划分Pentium和Celeron,通常两者之间有一倍的差距。前端总线(FSB)在Intel P4系列CPU 中和外频之间也有个换算关系:前端总线频率(FSB)=外频×4,所以通过这里给出的800MHz,我们可以推算出外频为200MH z。 目前,市面上的CPU主要是Intel和AMD两家公司的,下面我们从这两个公司的发展旅程来看看CPU的发展。 CPU双雄:Intel & AMD 一、早期的CPU 早期我们接触的电脑,大部分使用的是Intel的处理器,386、486其实说的就是CPU的型号。例如486是指CPU为Intel 80486(图2)处理器的电脑,Intel的处理器价格昂贵,并不是每个人都能够买得起的,当时一台普通的486电脑售价接近1 0000RMB。这个时候的AMD公司一直都在努力仿照Intel的CPU,推出一系列与之兼容的处理器,而且采取和Intel同样的命名方式,也取名叫386、486。 二、Pentium与K5出现 1993年3月,Intel发布了继80486之后的又一款CPU,并正式取名为Pentium(奔腾),俗称“586”。最初有Pentium

中央处理器cpu主要由什么组成

中央处理器cpu主要由什么组成 CPU作为电脑的核心组成部份,它的好坏直接影响到电脑的性能。下面是小编带来的关于中央处理器cpu主要由什么组成的内容,欢迎阅读! 中央处理器cpu主要由什么组成? 运算器和控制器是计算机的核心部件,这两部分合称中央处理单元(Centre Process Unit,简称CPU),如果将CPU集成在一块芯片上作为一个独立的部件,该部件称为微处理器(Microprocessor,简称MP)。 运算器进行各种算术运算和逻辑运算;控制器是计算机的指挥系统; 1、运算器 运算器是计算机中进行算术运算和逻辑运算的部件,通常由算术逻辑运算部件(ALU)、累加器及通用寄存器组成。

2、控制器 控制器用以控制和协调计算机各部件自动、连续地执行各条指令,通常由指令部件、时序部件及操作控制部件组成。 CPU 的主要性能指标是主频和字长。 字长表示CPU每次计算数据的能力。如80486及Pentium 系列的CPU一次可以处理32位二进制数据。 时钟频率主要以MHz为单位来度量,通常时钟频率越高,其处理速度也越快。 相关阅读推荐: Intel和AMD双双意识到到目前为止测温问题解决的并不好,于是用到了一个新的方式。这个方式仍然包括热敏二极管,但是热敏二极管是一个模拟器件,所以读数必须被转换成数字数据。这个工作由ADC(模数转换器)来完成。

一个热敏二极管加上一个模数转换器就构成一个被称为DTS(数字温度传感器)的部件。理论上来说这个DTS的工作方式十分简单:一个CPU核心上的电路从热敏二极管上采样然后把数字数据输出到CPU一个特定的寄存器中,从而任何程序都可以随意读取该数据。这种方式的长处就是所有工作都在CPU内部即时完成,和易于被干扰和衰弱的模拟信号相比,数字信号传输的时候不会损失精确性。 这个系统另一个优点就是你可以在一块芯片上集成若干个传感器。Intel和AMD都在CPU的每一个核心上集成了一个DTS,这意味着你可以看到你每一个核心的温度。例如当你在双核CPU上运行程序并把该程序的相关性设定到某一个核心的时候,你会看到只有一个核心会升温并且会升得非常之快。当然另一个核心温度也会上升,毕竟两个核心共处在一个硅片上,只是不会上升到全力工作的核心那么高罢了。 看了中央处理器cpu主要由什么组成文章内容的人还看: 1.cpu由什么和什么组成 2.计算机cpu由什么组成

CPU卡消费系统功能要求,技术参数详细说明

多奥CPU卡消费系统功能要求,技术参数详细说明 消费系统功能要求 在食堂,会所等地方采用多奥CPU卡消费系统,代替现金交易,杜绝员工徇私舞弊,提升物业的形象与服务效率。 系统需具备以下功能要求: 系统设备组成 系统由管理软件、标准消费机、后台管理工作站等组成 系统功能要求 系统操作员通过权限分级控制,防止系统非法授权使用。 能自动记录操作员操作日志,包括:操作员、操作时间、操作对象、操作内容、操作结果。 系统提供多种消费方式 充值消费:先交押金并充值,后消费 记账消费:不需要充值,先消费,月底结算 菜单方式:消费项目以菜单形式提供选择,并纪录消费明细

定额方式:消费项目为固定的金额 支持卡片分类、消费折扣、最大消费次数、每次最大消费额、挂失等功能。 当持卡人在POS上读卡消费后,系统实时记录读卡信息、时间、消费金额、累积使用情况等流水帐信息。 归类、汇总后系统将数据进行各种稽核,生成各类统计报表,便于财务对各消费点收入情况核算或监督。 统计报表包括个人日报、个人月报、部门日报、部门月报、单位日报、消费机报表以及充值报表、补助报表、退款报表、综合报表等信息进行统计。 可多奥梯控,门禁,停车场,通道,巡更等智能一卡通 多奥消费机技术参数要求 型号:DAIC-XF-MB 通讯方式:TCP/IP通讯 工作电压:12VDC±5% 功耗:≤120mA 显示:双面8位LED显示屏 键盘:30个按键

读写时间小于0.2秒。 读卡距离20-50 mm 发卡量:不限 脱机信息存贮量:≥20000 黑名单:≥20000 数据保存:FLASH 保存数据,掉电不丢失工作温度:-10℃-- +70℃

实验6 CPU组成与机器指令执行实验

肇庆学院计算机学院/软件学院 实验报告 专业计算机学院班级姓名学号 课程名称:CPU组成与机器指令执行实验学年2014—2015 学期1□/ 2□ 课程类别专业必修 限选□任选□实践□ 评分:批阅老师:2016年月日 ●实验目的 (1)将微程序控制器同执行部件(整个数据通路)联机,组成一台模型计算机; (2)用微程序控制器控制模型机数据通路; (3)通过CPU运行九条机器指令(排除中断指令)组成的简单程序,掌握机器指令与微指令的关系,牢固建立计算机的整机概念。 ●实验电路 本次实验用到前面四个实验中的所有电路,包括运算器、存储器、通用寄存器堆、程序计数器、指令寄存器、微程序控制器等,将几个模块组合成为一台简单计算机。因此,在基本实验中,这是最复杂的一个实验,也是最能得到收获的一个实验。 在前面的实验中,实验者本身作为“控制器”,完成数据通路的控制。而在本次实验中,数据通路的控制将由微程序控制器来完成。CPU从内存取出一条机器指令到执行指令结束的一个机器指令周期,是由微指令组成的序列来完成的,即一条机器指令对应一个微程序。 ●实验设备 (1)TEC-9计算机组成原理实验系统一台 (2)双踪示波器一台 (3)直流万用表一只 (4)逻辑测试笔一支 ●实验任务 (1)对机器指令系统组成的简单程序进行译码。 将下表的程序按指令格式手工汇编成十六进制机器代码,此项任务应在预习时完成。 地址指令机器代码 00H LDA R0,[R2] 58H 01H LDA R1,[R3] 5DH 02H ADD R0,R1 04H 03H JC +4 94H 04H AND R2,R3 3EH 05H SUB R3,R2 1BH 06H STA R3,[R2] 4BH 07H STP 60H 08H JMP [R1] 84H (2)按照下面框图,参考前面实验的电路图完成连线,控制器是控制部件,数据通路(包括上面各模块)是执行部件,时序产生器是时序部件。连线包括控制台、时序部分、数据通路和微程序控制器之间的连接。其中,为把操作数传送给通用寄存器组RF,数据通路上的RS1、RS0、RD1、RD0应分别与IR3至IR0连接,WR1、WR0也应接到IR1、IR0上。 开关控制

cpu卡基本知识

第一部分CPU基础知识 一、为什么用CPU卡 IC卡从接口方式上分,可以分为接触式IC卡、非接触式IC卡及复合卡。从器件技术上分,可分为非加密存储卡、加密存储卡及CPU卡。非加密卡没有安全性,可以任意改写卡内的数据,加密存储卡在普通存储卡的基础上加了逻辑加密电路,成了加密存储卡。逻辑加密存储卡由于采用密码控制逻辑来控制对EEPROM 的访问和改写,在使用之前需要校验密码才可以进行写操作,所以对于芯片本身来说是安全的,但在应用上是不安全的。它有如下不安全性因素: 1、密码在线路上是明文传输的,易被截取; 2、对于系统商来说,密码及加密算法都是透明的。 3、逻辑加密卡是无法认证应用是否合法的。例如,假设有人伪造了ATM,你无法知道它的合法性,当您插入信用卡,输入PIN的时候,信用卡的密码就被截获了。再如INTENET网上购物,如果用逻辑加密卡,购物者同样无法确定网上商店的合法性。 正是由于逻辑加密卡使用上的不安全因素,促进了CPU卡的发展。CPU卡可以做到对人、对卡、对系统的三方的合法性认证。 二、CPU卡的三种认证 CPU卡具有三种认证方法: 持卡者合法性认证——PIN校验 卡合法性认证——内部认证 系统合法性认证——外部认证 持卡者合法性认证: 通过持卡人输入个人口令来进行验证的过程。 系统合法性认证(外部认证)过程: 系统卡, 送随机数X [用指定算法、密钥]对随机数加密 [用指定算法、密钥]解密Y,得结果Z 比较X,Z,如果相同则表示系统是合法的; 卡的合法性认证(内部认证)过程: 系统卡 送随机数X 用指定算法、密钥]对随机数加密 [用指定算法、密钥]解密Y,得结果Z 比较X,Z,如果相同则表示卡是合法的; 在以上认证过程中,密钥是不在线路上以明文出现的,它每次的送出都是经过随机数加密的,而且因为有随机数的参加,确保每次传输的内容不同。如果截获了没有任何意义。这不单单是密码对密码的认证,是方法认证方法,就象早期在军队中使用的密码电报,发送方将报文按一定的方法加密成密文发送出去,然后接收方收到后又按一定的方法将密文解密。 通过这种认证方式,线路上就没有了攻击点,同时卡也可以验证应用的合法性; 但是因为系统方用于认证的密钥及算法是在应用程序中,还是不能去除系统商的攻击性。

笔记本CPU基础知识

笔记本CPU基础知识 笔记本CPU基础知识 中央处理器即CPU是一块超大规模的集成电路,是一台计算机的运算核心和控制核心。下面是关于笔记本CPU的相关知识,希望对 大家认识CPU有帮助,更多内容请关注应届毕业生网! 随着英特尔全新32nm移动处理器的推出,英特尔移动处理器大 军的规模进一步膨胀。粗略地计算一下,现在市场上可以买到的Corei、酷睿2、奔腾双核、赛扬双核、凌动处理器几大家族的成员 已经超过了80款,即使是经常关注笔记本技术的达人,也很难记住 每一款处理器的技术规格。 首先简述以上几类处理器的特点,凌动处理器即ATOM处理器主 要应用于目前的上网本中,按性能由低到高基本为:N270、N280、 N450,注意它们都是单核处理器,可想而知它们的性能非常弱,除 了简单的Office软件、上网也就是看看普通电影了。相对的赛扬双 核及奔腾双核均为入门级的处理器,目前市售主要以奔腾双核为主,基本型号T4200、T4300及新的T4400,我们从型号也可以看出,递 增的序号性能也有一定提升。 酷睿2处理器可以说是目前比较主流的,处理器型号以T5以上 及P开头,主流的T系列有T6500、T6600及T6670,这类处理器对 于用户的基本应用足以满足;以P开头的酷睿2处理器性能相对T开 头性能要强,相应价格也会高。用户购本是要看清自己的需求,预 算有限的话T6600处理器足够使用。 对于酷睿i系列处理器,想必一部分用户并不熟悉,i3及i5处 理器今年年初才发布,不过市面搭载i3、i5处理器的本陆续“登场”了。i7处理器虽然在09年年末已推出,不过由于其定位于高端, 很多用户并未直观体验过其性能表现。i7不再多言,通俗来讲就是 运行速度快。i3、i5处理器是面向大众化的“双核”处理器,i3、

中央处理器(教案)

第五章中央处理器(教案) a)学习目的与要求 学习目的:了解掌握计算机中央处理器的组成原理与控制方式 学习要求:了解CPU的总体结构,掌握指令的执行过程,时序产生器的工作与控制原理,微程序控制技术,各种控制器的结构和工作原理。 本章主要内容: ?CPU的总体结构 ?指令的执行与时序产生器 ?微程序设计技术和微程序控制器 ?硬布线控制器与门阵列控制器 ?CPU的新技术 b)应掌握的知识点 i. CPU的总体结构 CPU由控制器和运算器两个主要部件组成。控制器负责协调和指挥整个计算机系统的操作,控制计算机的各个部件执行程序的指令序列。由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器等组成;运算器接受控制器的命令并负责完成对操作数据的加工处理任务,由算术逻辑单元(ALU)、累加寄存器、数据缓冲寄存器和状态标志寄存器组成。 CPU主要完成以下几方面的功能:(1)控制指令执行顺序;(2)控制指令操作;(3)控制操作时间;(4)执行算术、逻辑运算。 CPU中完成取指令和执行指令全过程的部件是操作控制器,其主要功能是根据指令操作码和时序信号的要求,产生各种操作控制信号,以便正确地建立数据通路。 操作控制器有组合.逻辑控制器和微程序控制器两种,二者和差别是它们中的“控制信号形成部件”不同,反映了不同的设计原理和方法。根据设计方法不同可分为:①硬布线控制器;②微程序控制器;③门阵列控制器。 CPU中除了操作控制器外,还必须有时序产生器。时序产生器是对各种操作实施时间上的严格控制的部件。 CPU的组成如图5.1所示。

算术逻辑单元 CPU c c c ALU 取指 控制 执行 控制 时钟 状态反馈操作控制器 时序产生器 状态条件寄存器 累加器 c AC 指令 译码器 程序 计数器PC c c 指令寄存器 c IR c 地址寄存器AR 缓冲 寄存器 DR 存储器 输入/ 输出 数据总线 DBUS 地址总线 ABUS 图5.1 CPU主要组成部分逻辑结构图 ii. 指令的执行与时序产生器 1.指令周期 程序运行的过程是逐条执行指令的过程,而一条指令的执行又分为取指令、取操作数和执行指令等时间段,这些时间段在计算机中称为周期。 取出指令并执行该指令所需的时间称为指令周期。如图5.2所示。 1.取指令 1.取操作数 2.指令译码 2.完成操作 3.PC+! 3.结果回写 4.送操作数地址 4.AC送存储器 图5.2 指令周期、取指周期、执行周期和微操作 指令周期常常用若干个CPU周期数来表示。由于CPU内部的操作速度较快,而CPU 访问一次主存储器所花的时间比较长,故通常是用主存储器中读取一个指令字的最短时间来规定CPU周期。CPU周期也称为机器周期。这就是说,一条指令的取出阶段,简称取指,需要一个CPU周期时间。而一个CPU周期又包含有若干个时钟周期,时钟周期通常又称为节拍脉冲或T周期,是处理操作的最基本时间单位,它由机器的主频决定。一个CPU周期的时间宽度就由若干个时钟周期的总和决定。 几种典型指令的指令周期: (1)非访问内存的指令(如CLA)需要两个CPU周期。如图5.3所示。其中,取指令阶段需要一个CPU周期,执行指令阶段需要一个CPU周期。在第一个CPU周期,从内存

cpu指令运行说明

cpu指令运行说明 cpu指令运行说明一计算机每执行一条指令都可分为三个阶段进行。即取指令-----分析指令-----执行指令。 取指令的任务是:根据程序计数器pc中的值从程序存储器读出现行指令,送到指令寄存器。 分析指令阶段的任务是:将指令寄存器中的指令操作码取出后进行译码,分析其指令性质。如指令要求操作数,则寻找操作数地址。 计算机执行程序的过程实际上就是逐条指令地重复上述操作过程,直至遇到停机指令可循环等待指令。 一般计算机进行工作时,首先要通过外部设备把程序和数据通过输入接口电路和数据总线送入到存储器,然后逐条取出执行。但单片机中的程序一般事先我们都已通过写入器固化在片内或片外程序存储器中。因而一开机即可执行指令。 下面我们将举个实例来说明指令的执行过程: 开机时,程序计算器pc变为0000h。然后单片机在时序电路作用下自动进入执行程序过程。执行过程实际上就是取出指令(取出存储器中事先存放的指令阶段)和执行指令(分析和执行指令)的循环过程。 例如执行指令:mov a,#0e0h,其机器码为“74h e0h”,该指令的功能是把操作数e0h送入累加器,

0000h单元中已存放74h,0001h单元中已存放e0h。当单片机开始运行时,首先是进入取指阶段,其次序是: 1 程序计数器的内容(这时是0000h)送到地址寄存器; 2 程序计数器的内容自动加1(变为0001h); 3 地址寄存器的内容(0000h)通过内部地址总线送到存储器,以存储器中地址译码电跟,使地址为0000h的单元被选中; 4 cpu使读控制线有效; 5 在读命令控制下被选中存储器单元的内容(此时应为74h)送到内部数据总线上,因为是取指阶段,所以该内容通过数据总线被送到指令寄存器。至此,取指阶段完成,进入译码分析和执行指令阶段。 由于本次进入指令寄存器中的内容是74h(操作码),以译码器译码后单片机就会知道该指令是要将一个数送到a累加器,而该数是在这个代码的下一个存储单元。所以,执行该指令还必须把数据(e0h)从存储器中取出送到cpu,即还要在存储器中取第二个字节。其过程与取指阶段很相似,只是此时pc已为0001h。指令译码器结合时序部件,产生74h操作码的微操作系列,使数字e0h 从0001h单元取出。因为指令是要求把取得的数送到a累加器,所以取出的数字经内部数据总线进入a累加器,而不是进入指令寄存器。至此,一条指令的执行完毕。单片机中pc="0002h",pc 在cpu每次向存储器取指或取数时自动加1,单片机又进入下一取指阶段。这一过程一直重复下去,直至收到暂停指令或循环等待指令暂停。cpu就是这样一条一条地执行指令,完成所有规定cpu指令运行说明二首先,cpu的内部结构可以分为控制

CPU主要的性能指标有以下几点

CPU主要的性能指标有以下几点: (1)主频,也就是CPU的时钟频率,简单地说也就是CPU的工作频率。 一般说来,一个时钟周期完成的指令数是固定的,所以主频越高,CPU的速度也就越快了。不过由于各种CPU的内部结构也不尽相同,所以并不能完全用主频来概括CPU的性能。至于外频就是系统总线的工作频率;而倍频则是指CPU 外频与主频相差的倍数。用公式表示就是:主频=外频×倍频。我们通常说的赛扬433、PIII 550都是指CPU的主频而言的。 (2)内存总线速度或者叫系统总路线速度,一般等同于CPU的外频。 内存总线的速度对整个系统性能来说很重要,由于内存速度的发展滞后于CPU的发展速度,为了缓解内存带来的瓶颈,所以出现了二级缓存,来协调两者之间的差异,而内存总线速度就是指CPU与二级(L2)高速缓存和内存之间的工作频率。 (3)工作电压。工作电压指的也就是CPU正常工作所需的电压。 早期CPU(386、486)由于工艺落后,它们的工作电压一般为5V,发展到奔腾586时,已经是3.5V/3.3V/2.8V了,随着CPU的制造工艺与主频的提高,CPU 的工作电压有逐步下降的趋势,Intel最新出品的Coppermine已经采用1.6V的工作电压了。低电压能解决耗电过大和发热过高的问题,这对于笔记本电脑尤其重要。 (4)协处理器或者叫数学协处理器。在486以前的CPU里面,是没有内置协处理器的。 由于协处理器主要的功能就是负责浮点运算,因此386、286、8088等等微机CPU的浮点运算性能都相当落后,自从486以后,CPU一般都内置了协处理器,协处理器的功能也不再局限于增强浮点运算。现在CPU的浮点单元(协处理器)往往对多媒体指令进行了优化。比如Intel的MMX技术,MMX是“多媒体扩展指令集”的缩写。MMX是Intel公司在1996年为增强Pentium CPU在音像、图形和通信应用方面而采取的新技术。为CPU新增加57条MMX指令,把处理多媒体的能力提高了60%左右。 (5)流水线技术、超标量。流水线(pipeline)是 Intel首次在486芯片中开始使用的。 流水线的工作方式就象工业生产上的装配流水线。在CPU中由5~6个不同功能的电路单元组成一条指令处理流水线,然后将一条X86指令分成5~6步后再由这些电路单元分别执行,这样就能实现在一个CPU时钟周期完成一条指令,因此提高了CPU的运算速度。超流水线是指某型 CPU内部的流水线超过通常的5~6 步以上,例如Pentium pro的流水线就长达14步。将流水线设计的步(级)数越多,其完成一条指令的速度越快,因此才能适应工作主频更高的CPU。超标量是指在一个时钟周期内CPU可以执行一条以上的指令。这在486或者以前的CPU

CPU卡详解

CPU卡详解 (2011-08-02 13:13:42) 转载▼ 第一部分 CPU基础知识 一、为什么用CPU卡 IC卡从接口方式上分,可以分为接触式IC卡、非接触式IC卡及复合卡。从器件技术上分,可分为非加密存储卡、加密存储卡及CPU卡。非加密卡没有安全性,可以任意改写卡内的数据,加密存储卡在普通存储卡的基础上加了逻辑加密电路,成了加密存储卡。逻辑加密存储卡由于采用密码控制逻辑来控制对EEPROM的访问和改写,在使用之前需要校验密码才可以进行写操作,所以对于芯片本身来说是安全的,但在应用上是不安全的。它有如下不安全性因素: 1、密码在线路上是明文传输的,易被截取; 2、对于系统商来说,密码及加密算法都是透明的。 3、逻辑加密卡是无法认证应用是否合法的。例如,假设有人伪造了ATM,你无法知道它的合法性,当您插入信用卡,输入PIN的时候,信用卡的密码就被截获了。再如INTENET网上购物,如果用逻辑加密卡,购物者同样无法确定网上商店的合法性。 正是由于逻辑加密卡使用上的不安全因素,促进了CPU卡的发展。CPU卡可以做到对人、对卡、对系统的三方的合法性认证。 二、CPU卡的三种认证 CPU卡具有三种认证方法: 持卡者合法性认证——PIN校验 卡合法性认证——内部认证 系统合法性认证——外部认证 持卡者合法性认证: 通过持卡人输入个人口令来进行验证的过程。 系统合法性认证(外部认证)过程: 系统卡, 送随机数X [用指定算法、密钥]对随机数加密 [用指定算法、密钥]解密Y,得结果Z 比较X,Z,如果相同则表示系统是合法的; 卡的合法性认证(内部认证)过程: 系统卡 送随机数X 用指定算法、密钥]对随机数加密 [用指定算法、密钥]解密Y,得结果Z 比较X,Z,如果相同则表示卡是合法的;

CPU的工作过程

CPU的工作过程 CPU的工作过程 CPU的基本工作是执行存储的指令序列,即程序。程序的执行过程实际上是不断地取出指令、分析指令、执行指令的过程。 CPU从存放程序的主存储器里取出一条指令,译码并执行这条指令,保存执行结果,紧接着又去取指令,译码,执行指令……,如此周而复始,反复循环,使得计算机能够自动地工作。除非遇到停机指令,否则这个循环将一直进行下去。其过程如图3-3所示 图3-3 程序的执行过程 3.2.1 指令的执行过程 几乎所有的冯?诺伊曼型计算机的CPU,其工作都可以分为5个阶段:取指令、指令译码、执行指令、访存取数和结果写回。如图3-4所示。 图3-4 指令的执行过程 1.取指令阶段 取指令(Instruction Fetch,IF)阶段是将一条指令从主存中取到指令寄存器的过程。 PC,依此类推。?PC,若为双字长指令,则(PC)+2?程序计数器PC中的数值,用来指示当前指令在主存中的位置。当一条指令被取出后,PC中的数值将根据指令字长度而自动递增。若为单字长指令,则(PC)+1

2.指令译码阶段 取出指令后,计算机立即进入指令译码(Instruction Decode,ID)阶段。 在指令译码阶段,指令译码器按照预定的指令格式,对取回的指令进行拆分和解释,识别和区分出不同的指令类别及各种获取操作数的方法。 在组合逻辑控制的计算机中,指令译码器对不同的指令操作码产生不同的控制电位,以形成不同的微操作序列;在微程序控制的计算机中,指令译码器用指令操作码找到执行该指令的微程序的入口,并从此入口开始执行。 在传统的设计里,CPU中负责指令译码的部分是无法改变的硬件。不过,在众多运用微程序控制技术的新型CPU中,微程序有时是可重写的,可以通过修改成品CPU来改变CPU的译码方式。 3.执行指令阶段 在取指令和指令译码阶段之后,接着进入执行指令(Execute,EX)阶段。 此阶段的任务是完成指令所规定的各种操作,具体实现指令的功能。为此,CPU 的不同部分被连接起来,以执行所需的操作。 例如,如果要求完成一个加法运算,算术逻辑单元(ALU)将被连接到一组输入和一组输出,输入端提供需要相加的数值,而输出端将含有最后的运算结果。 4.访存取数阶段 根据指令需要,有可能要访问主存,读取操作数,这样就进入了访存取数(Memory,MEM)阶段。 此阶段的任务是:根据指令地址码,得到操作数在主存中的地址,并从主存中读取该操作数用于运算。 5.结果写回阶段 作为最后一个阶段,结果写回(Writeback,WB)阶段把执行指令阶段的运行结果数据“写回”到某种存储形式。结果数据经常被写到CPU的内部寄存器中,以便被后续的指令快速地存取。在有些情况下,结果数据也可被写入相对较慢、但较廉价且容量较大的主存。许多指令还会改变程序状态字寄存器中标志位的状态,这些标志位标识着不同的操作结果,可被用来影响程序的动作。 在指令执行完毕、结果数据写回之后,若无意外事件(如结果溢出等)发生,计算机就接着从程序计数器PC中取得下一条指令地址,开始新一轮的循环,下一个指令周期将正常地顺序取出下一条指令。 许多新型CPU可以同时取出、译码和执行多条指令,体现出并行处理的特性。

CPU基本参数知识详解

CPU基本参数知识详解 在电子技术中,脉冲信号是一个按一定电压幅度,一定时间间隔连续发出的脉冲信号。脉冲信号之间的时间间隔称为周期;而将在单位时间(如1秒)内所产生的脉冲个数称为频率。频率是描述周期性循环信号(包括脉冲信号)在单位时间内所出现的脉冲数量多少的计量名称;频率的标准计量单位是Hz(赫)。电脑中的系统时钟就是一个典型的频率相当精确和稳定的脉冲信号发生器。频率在数学表达式中用“f”表示,其相应的单位有:Hz(赫)、kHz(千赫)、MHz (兆赫)、GHz(吉赫)。其中1GHz=1000MHz,1MHz=1000kHz, 1kHz=1000Hz。计算脉冲信号周期的时间单位及相应的换算关系是:s (秒)、ms(毫秒)、μs(微秒)、ns(纳秒),其中:1s=1000ms,1 ms=1000μs,1μs=1000ns。 CPU的主频,即CPU内核工作的时钟频率(CPU Clock Speed)。通常所说的某某CPU是多少兆赫的,而这个多少兆赫就是“CPU的主频”。很多人认为CPU的主频就是其运行速度,其实不然。CPU的主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度,与CPU实际的运算能力并没有直接关系。主频和实际的运算速度存在一定的关系,但目前还没有一个确定的公式能够定量两者的数值关系,因为CPU的运算速度还要看CPU的流水线的各方面的性能指标(缓存、指令集,CPU的位数等等)。由于主频并不直接代表运算速度,所以在一定情况下,很可

能会出现主频较高的CPU实际运算速度较低的现象。比如AMD公司的AthlonXP系列CPU大多都能已较低的主频,达到英特尔公司的Pentium 4系列CPU较高主频的CPU性能,所以AthlonXP系列CPU 才以PR值的方式来命名。因此主频仅是CPU性能表现的一个方面,而不代表CPU的整体性能。 CPU的主频不代表CPU的速度,但提高主频对于提高CPU运算速度却是至关重要的。举个例子来说,假设某个CPU在一个时钟周期内执行一条运算指令,那么当CPU运行在100MHz主频时,将比它运行在50MHz主频时速度快一倍。因为100MHz的时钟周期比50MHz的时钟周期占用时间减少了一半,也就是工作在100MHz主频的CPU执行一条运算指令所需时间仅为10ns比工作在50MHz主频时的20ns缩短了一半,自然运算速度也就快了一倍。只不过电脑的整体运行速度不仅取决于CPU运算速度,还与其它各分系统的运行情况有关,只有在提高主频的同时,各分系统运行速度和各分系统之间的数据传输速度都能得到提高后,电脑整体的运行速度才能真正得到提高。 提高CPU工作主频主要受到生产工艺的限制。由于CPU是在半导体硅片上制造的,在硅片上的元件之间需要导线进行联接,由于在高频状态下要求导线越细越短越好,这样才能减小导线分布电容等杂散干扰以保证CPU运算正确。因此制造工艺的限制,是CPU主频发展的最大障碍之一。

CPU卡COS系统文件结构详解

MF 2 3F00 字节数 注释 注 释

字节 注 释

ADF 文件

2 2 1 00 1 1 2 2 1 1 File_ID LNG RFU ACr ACw Read_Right Write_Right RT_KID WT_KID ACr 文件的读控制属性 Read PMK CMK CER CIPH 0 0 PINL MPIN PMK ,认证当前环境主控密钥(MK )。PMK=‘1’时,在执行读命令前,必须通过当前环境(MF/DDF )主控密钥(MK )的认证 CMK ,认证当前应用主控密钥(MK )。CMK=‘1’时,执行读命令前,需要通过当前应用主控密钥(MK )的认证。在MF/DDF 下执行读命令,该位无意义 PINL ,PIN 权限和读权限的逻辑关系。PINL=‘0’时,为‘与’的关系;PINL=‘1’时,为‘或’的关系. MPIN ,认证PIN 。MPIN=‘1’时,在执行读命令前,需要通过PIN 的认证 Read-Right:文件的读权限。和ACr 一起控 制文件的读操作。高字节为全局读权限,低字节为局部读权限 ACw 文件的写控制属性 Update PMK CMK CER CIPH DISA DISU PINL MPIN PMK 、CMK 、PINL 、MPIN 同上把“读”改为“写”即可。 DISA ,禁止添加。DISA=‘1’时,禁止向文件添加数据 DISU ,禁止修改。DISU=‘1’时,禁止修改文件内的数据 Write-Right: 文件的写权限。和ACw 一起控制文件的写操作。高字节为全局写权限,低字节为局部写权限 RT-KID 读密钥的短标识符。执行读命令时,加密数据和计算校验码(MAC )所用密钥的短标识符。该密钥的用途为传输密钥或主控密钥 WT-KID 写密钥的短标识符。执行写命令时,加密数据和计算校验码(MAC )所用密钥的短标识符。该密钥的用途为传输密钥或主控密钥

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