CPU的制作过程

CPU是如果制作的

CPU的原理

汇编语言的执行过程

汇编语言的本质：机器语言的助记符  其实就是机器语言

执行过程 ：计算机通电->cpu读取内存中的程序（电信号输入）->时钟发生器不断震荡通电->推动cpu内部一步一步执行（执行多少取决于指令需要的时钟周期）->计算机完成->写回（信号）->写给显卡输出（图形）

计算机的组成

 CPU的组成

PC -> Program Counter 程序计数器 （记录当前指令地址）

Registers -> 暂时存储CPU计算需要用到的数据

ALU -> Arithmetic & Logic Unit 运算单元

CU -> Control Unit 控制单元

MMU -> Memory Management Unit 内存管理单元

CPU的乱序执行

cpu在进行读等待的同时执行指令，是cpu乱序的根源不是乱，而是提高效率

禁止乱序

CPU层面：Intel -> 原语(mfence lfence sfence) 或者锁总线

JVM层级：8个hanppens-before原则 4个内存屏障 （LL LS SL SS）

as-if-serial : 不管硬件什么顺序，单线程执行的结果不变，看上去像是serial

CPU 合并写

Write Combining Buffer

一般是4个字节

由于ALU速度太快，所以在写入L1的同时，写入一个WC Buffer，满了之后，再直接更新到L2

UMA:统一访问内存

NUMA

Non Uniform Memory Access

ZGC - NUMA aware

分配内存会优先分配该线程所在CPU的最近内存

系统启动过程

 通电 -> bios uefi 工作 -> 自检 -> 到硬盘固定位置加载bootloader -> 读取可配置信息 -> CMOS-》0x7c00（系统内存引导地址）-》操作系统

OS

内核分类

微内核 - 弹性部署 5G IoT

宏内核 - PC phone

外核 - 科研 实验中 为应用定制操作系统 (多租户 request-based GC JVM)

用户态与内核态

cpu分不同的指令级别

linux内核跑在ring 0级， 用户程序跑在ring 3，对于系统的关键访问，需要经过kernel的同意，保证系统健壮性

内核执行的操作 - > 200多个系统调用 sendfile read write pthread fork

JVM -> 站在OS老大的角度，就是个普通程序

进程 线程 纤程 中断

面试高频：进程和线程有什么区别？

答案：进程就是一个程序运行起来的状态，线程是一个进程中的不同的执行路径。专业：进程是OS分配资源的基本单位，线程是执行调度的基本单位。分配资源最重要的是：独立的内存空间，线程调度执行（线程共享进程的内存空间，没有自己独立的内存空间）

纤程：用户态的线程，线程中的线程，切换和调度不需要经过OS

优势：1：占有资源很少 OS : 线程1M Fiber：4K 2：切换比较简单 3：启动很多个10W+

目前2020 3 22支持内置纤程的语言：Kotlin Scala Go Python(lib)... Java? （open jdk : loom）

Java程序员应该掌握的底层知识

原文：https://www.cnblogs.com/btdxqz/p/13385042.html