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計算機發展(推斷)

簡單工具(功能固定化)

周圍的大多數工具都是固定功能。比如,書架---functon放置東西,輸入---書。電燈開關---function開關電燈。

初級工具(功能簡單選擇化)

隨著工具的演化,可不可以,當輸入變化,可以選擇不同的功能?
比如,電飯煲---function煮東西,輸入---大米,功能選擇---煮米飯,輸入---排骨和玉米等,功能選擇---煲湯。這里功能抽象便是控制溫度和維持溫度的時間,我們選擇是具體的功能體現。

工具的本質(改變輸入狀態)

我們可以知道工具的本質都是改變輸入的狀態。那么,若輸入狀態可以進行統一表示(二進制),輸出狀態可以進行統一表示(二進制),控制邏輯就是進行二進制的變化(各種二進制運算)。于是,根據不同的輸入定制不同的二進制運算,便會有不同的輸出,也就是不同的功能。我們可以有一種工具,本身提供了各種二進制的計算(邏輯與算數),通過這些計算的組合,那生產出不同邏輯的工具。

源工具(CPU)

CPU本質是二進制元操作提供者。不同的功能需要不同元操作的組合,那么,只需要提供一個存放程序的地方。不同功能注入不同元操作集合即可。例如:單片機應用于許多不同的電器,不同電器功能需求的不同,燒錄了不同程序。

通用計算機

通用計算機組成模型為控制器,計算器,內存,輸入設備,輸出設備。控制器通過控制總線控制設備,數據總線連接內存地址空間上所有設備進行數據交換,地址總線來尋找所有設備。

計算機邏輯(取指執行)

計算機的整體邏輯就是CPU取指執行。

時序執行(順序模型)

對于一個CPU有來講,都是通過時序電路進行驅動。那么,指令的執行則具有了時序性。

回調執行(中斷模型)

中斷是CPU最強大的一個概念,最初的設計是運用于CPU和IO設備的交互上,這種設計讓CPU能夠與多個設備進行交互變得高效。高效體現在CPU運行指令的高效性和IO設備輸入的延遲性進行有限銜接。CPU對于中斷的探測是每條指令執行完成后。

指令從那里來

指令從內存空間中來,由CPU中CS和IP寄存器進行地址的定位。

指令在那里執行

指令從內存空間中讀到CPU中后,由其中的控制器(設備大腦)進行相應的譯碼并且執行。

數據從那里來

數據也是從內存空間中來,這里有控制器控制內存空間將某個地址的數據輸入到CPU中。若數據就在某個寄存器,那么,CPU可以直接使用。

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CPU對統一的內存空間進行操作。

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