最近一位朋友问我,开发的代码是怎么在芯片运行起来的,我就开始给他介绍代码的预编译、汇编、编译、链接然后到一般的文件属性,再到代码运行。但是大佬问了我一句,CPU到底是怎么执行到每一个逻辑的,就讲了哈CPU的架构。这是时候真的有些迷了,虽然有模电数电的底子,但是自己都说迷糊了,汇编怎么对应到机器码再到怎么执行每一个逻辑。
在指令表中我们看到ADD指令的后四位寄存器 OR RAM地址一列中,列出来的不是之前的RAM地址而是两位的寄存器ID。两位可以表示四个数字,正好对应ABCD四个寄存器。
流水线CPU就是指将一条分解为多步,在同一周期内进行多条指令的同时执行。MIPS五级流水线就是将指令分为:取指(IF),译码(ID),执行(EX),访存(MEM),写回(WB)五个阶段。举个例子:
MIPS 5-stage pipeline是学习CPU pipeline 的简化和经典方法,这是工程师的常见面试问题。5-stage pipeline由以下stage组成:
单端口RAM只有一个读和写端口。因此,它只能在任何给定的时间点进行读或写操作。其他需要考虑验证的设计规范包括RAM大小、地址和数据总线的宽度。基于此,以下是一些需要验证的场景:
1、理解 MIPS 常用的指令系统并掌握单周期 CPU 的工作原理与逻辑功能实现。
计算机通电 -> CPU读取内存中程序(电信号输入)->时钟发生器不断震荡通断电 ->推动CPU内部一步一步执行(执行多少步取决于指令需要的时钟周期)->计算完成->写回(电信号)->写给显卡输出(sout,或者图形)
在GPU程序中,如果有if-else这样的分支,在一个warp中,不同的CUDA Core走到了不同的分支,此时scheduler应当如何发射后续的指令呢?
1.我们知道,CPU是电脑的中央处理单元,CPU到底是怎么连续的执行指令的。我们以MIPS为例,探究一下。
计算机的心脏是中央处理单元,简称“CPU” 。这篇文章就利用前几篇文章中提到过的ALU,RAM,寄存器组件做一个CPU。
中国武术博大精深,其中太极作为不以拙力胜人的功夫备受推崇。同样如果从攻击的角度窥视漏洞领域,也不难看出攻防之间的博弈不乏“太极”的身影,轻巧稳定易利用的漏洞与工具往往更吸引黑客,今天笔者要着墨分析的就是这样一个擅长“四两拨千斤”的0day漏洞。
已经经历了 4 代,计算机的速度越来越快,并且体积变得越来越小。发展趋势:更微型、多用途;更巨型、超高速
从 "取指令" 开始,"指令地址寄存器" 现在的值是 1 到 "解码" 阶段! 0001 是 LOAD B 指令 从 RAM 里把一个值复制到寄存器 B,这次内存地址是 1111,十进制的 15。现在到 "执行阶段“,”控制单元" 叫 RAM 读地址 15,并配置寄存器 B 接收数据,成功,我们把值 0000 1110 ,也就是十进制的 14 存到了寄存器 B ,最后一件事是 "指令地址寄存器" +1 ,我们又完成了一个循环。
在3级流水线的执行过程中,当通过R15寄存器直接访问PC时,必须考虑到此时流水线的执行过程的真实情况
0x01 背景 中国武术博大精深,其中太极作为不以拙力胜人的功夫备受推崇。同样如果从攻击的角度窥视漏洞领域,也不难看出攻防之间的博弈不乏“太极”的身影,轻巧稳定易利用的漏洞与工具往往更吸引黑客,今天笔者要着墨分析的就是这样一个擅长“四两拨千斤”的0day漏洞。
目录 前言 GPU架构 GPU处理单元 概念GPU GPU线程与存储 参考 最后 ---- 前言 之前谈了谈CUDA的环境搭建. 这次说一下基本的结构, 如果不了解, 还是没法开始CUDA编程的
其中门电路是由与门,或门,非门,异或门组成的,CPU的构成非常抽象和复杂,上面只是帮助大家了解,并不严谨。
每次在评论回复的时候都想着要是有表情那该多好啊,偶然一次看见@Shawn的主题做了OwO表情,本着不耻下问的精神问了博主怎么做到的,耐心的Shawn告诉了我OwO表情的作者源码地址以及@兰陵对OwO二改的文章,在此我要感谢Shawn以及开发出OwO的作者!其实网上添加表情的教程有很多,但是!!!这个OwO表情里包含了我喜欢的滑稽等表情。下面来几张表情预览。
比如之前讨论过的 AND,OR 和 NOT 操作,它也能做简单的数值测试,比如一个数字是不是负数,例如,这是检查 ALU 输出是否为 0 的电路,它用一堆 OR 门检查其中一位是否为 1,哪怕只有一个 Bit (位) 是1,我们就知道那个数字肯定不是 0,然后用一个 NOT 门取反,所以只有输入的数字是 0,输出才为 1。
Structural Variation of Alu Element and Human Disease
注意:除User(用户模式)是Normal(普通模式)外,其他6种都是Privilege(特权模式)。 Privilege中除Sys模式外,其余5种为异常模式。 各种模式的切换,可以是程序员通过代码主动切换(通过写CPSR寄存器);也可以是CPU在某些情况下自动切换。 各种模式下权限和可以访问的寄存器不同。
这章在王道书里好像没有专门讲,估计不是考纲 但觉得对后面的理解还是有帮助的 故记录学习
摘要:本文介绍了Trio,一种用于瞻博(Juniper)网络MX系列路由器和交换机的可编程芯片组。Trio的架构基于一个多线程的可编程数据包处理引擎和一个分层的大容量内存系统,这使得它与基于流水线的架构有着根本的不同。Trio可以优雅地处理各种网络用例和协议的非同质包处理率,使其成为新兴网络内应用的理想平台。我们首先描述了Trio芯片组的基本构件,包括其多线程的包转发和包处理引擎。然后,我们讨论Trio的编程语言,称为微代码。为了展示Trio灵活的基于Microcode的编程环境,我们描述了两个使用案例。首先,我们展示了Trio为分布式机器学习执行网络内聚合的能力。其次,我们提出并设计了一种使用Trio的定时器线程的网络内滞留者缓解技术。我们在测试平台上使用三个真实的DNN模型(ResNet50、DenseNet161和VGG11)对这两个用例进行了原型测试,以证明Trio在执行网络内聚合的同时缓解串扰的能力。我们的评估表明,当集群中出现散工问题时,Trio的性能比目前基于流水线的解决方案高1.8倍。
MathJax.Hub.Config({ extensions: ["tex2jax.js"], jax: ["input/TeX", "output/HTML-CSS"], tex2jax: { inlineMath: [ ['$','$'], ["\\(","\\)"] ], displayMath: [ ['$$','$$'], ["\\[","\\]"] ], processEscapes: true }, "HTML-CSS": { availableFonts: ["TeX"] } });
呃,看起来好像不大简单的亚子。如果对计算机系统工作机制没有一定了解,理解起来确实会有困难。我们逐一来看。
R格式指令 基本格式 标记 op rs rt rd shamt funct 位数 31-26 25-21 20-16 15-11 10-6 5-0 功能 操作符 源操作数寄存器1 源操作数寄存器2 目的操作数寄存器 位移量 操作符附加段 指令 算数类指令 指令 op rs rt rd shamt funct 功能 add 000000 rs rt rd 00000 100000 rd=rs+rt addu 000000 rs rt rd 00000 100001 r
森七大佬博客发出来的教程,小杰我都难以看懂,最后请教强某人才把这整个教程看懂及完工 下面我给大家分享一下我在实际添加中所使用的方法及心得写给大家,关注杨小杰博客,你就不会迷路 1、下载OwO表情包及css和js文件,都已整合在附件中 2、上传后查看中文文件名是否显示完整,如果显示不完整或者乱码,请尝试解压后重新打包上传,当然不支持中文文件名的空间就不要去折腾了,虽然可以实现但是难度很大 3、header.php引用到自己本地的js和css文件,也就是附件中OwO.min.js及OwO.m
如果你只知道CPU是中央处理器的话,那可能对你并没有什么用,那么作为程序员的我们,必须要搞懂的就是CPU这家伙是如何运行的,尤其要搞懂它里面的寄存器是怎么一回事,因为这将让你从底层明白程序的运行机制。
这本书讲的是如何用verilog,以riscv为指令集,设计一款CPU。也就是书中说的蜂鸟E200。之前没有看过类似的书,对CPU的工作流程也不熟悉。这本书以verilog为载体,介绍了CPU的基本原理,对于第一次接触CPU内部眼里的菜鸟来说,简直不要太神奇。而且本书开源代码,只要有一块fpga,你也能够自己做出一块CPU来。
算术逻辑单元(ALU)在大多数处理器中用于执行算术和逻辑运算。处理器根据操作代码(opcode)一次执行一个操作。对于8位处理器,ALU用于对两个8位操作数(Operand,操作数是需要对其执行操作的数据)执行操作。同样,对于16位处理器,ALU用于对两个16位数字执行操作。
今天看了一个2005年在论坛上有关代码优化的pdf文档《让你的软件飞起来》,看完之后,感受颇深。下面就是其详细内容总结,希望能于己于人都有所帮助。文章部分配图截取自《让你的软件飞起来》,需要原文PDF文档的联系公众号后台索取。
1.1:实验目的 (1)CPU各主要功能部件的实现 (2)CPU的封装 (3)了解提高CPU性能的方法 (4)掌握流水线MIPS微处理器的工作原理 (5)理解并掌握数据冒险、控制冒险的概念以及流水线冲突的解决方法 (6)掌握流水线MIPS微处理器的测试仿真方法 1.2:实验要求 (1)至少实现MIPS中的三类指令,即R类,I内,J类指令 (2)采用5级流水线技术 (3)完成Lw指令的数据冒险的解决 (4)在ID段完成控制冒险的解决
张量处理单元(TPU)是一种定制化的 ASIC 芯片,它由谷歌从头设计,并专门用于机器学习工作负载。TPU 为谷歌的主要产品提供了计算支持,包括翻译、照片、搜索助理和 Gmail 等。Cloud TPU 将 TPU 作为可扩展的云计算资源,并为所有在 Google Cloud 上运行尖端 ML 模型的开发者与数据科学家提供计算资源。在 Google Next’18 中,我们宣布 TPU v2 现在已经得到用户的广泛使用,包括那些免费试用用户,而 TPU v3 目前已经发布了内部测试版。
Zhejiang University is about to celebrate her 122th anniversary in 2019. To prepare for the celebration, the alumni association (校友会) has gathered the ID's of all her alumni. Now your job is to write a program to count the number of alumni among all the people who come to the celebration.
CPU(中央处理器),也被称为微处理器,是计算机的心脏和/或大脑。本文让我们一起深入了解计算机的核心,以帮助我们高效地编写计算机程序。
哺乳动物基因组中重复DNA的绝大部分是由组织形式上像转座子、来源于RNA聚合酶Ⅲ转录物的单一家族的重复序列所构成。
这期本来是想写hashMap的,但是里面哈希和扩容之类的,很多都是位运算,不太熟悉的同学看着会很难受,所以先补充一些计算机组成的知识。
FPGA设计中在IP核的提供方式上,通常将其分为软核、固核和硬核这3类。软核(Soft IP Core) : 软核在EDA 设计领域指的是综合之前的寄存器传输级(RTL) 模型;通常遍是指以HDL代码(Verilog,VHDL...)为形式的可综合源代码;固核(Firm IP Core) :固核在EDA 设计领域指的是带有平面规划信息的网表;硬核 (Hard IP Core) :硬核在EDA 设计领域指经过验证的设计版图。软核只经过功能仿真,需要经过综合以及布局布线才能使用。其优点是灵活性高、可移植性强,允许用户自配置。软核处理器是指利用HDL语言描述的处理器功能代码,用于实现处理器的所需要的各种功能。
上节,我们谈了如何用二进制表示数字,比如二进制 00101010 是十进制的 42,表示和存储数字是计算机的重要功能,但真正的目标是计算,有意义的处理数字。比如把两个数字相加,这些操作由计算机的 "算术逻辑单元 "处理。但大家会简称:ALU。
ISA:指令集体系架构,也是目前使用的最广的CPU体系架构。主要包括一套指令集以及一些寄存器,而程序员针对这些指令集以及寄存器进行编程,而不需要关心具体的硬件。
中央处理单元(CPU,Central Processing Unit)是计算机硬件的核心部件,负责解释和执行大部分计算机指令。它是计算机的大脑,处理数据并控制计算机其他部件的操作。CPU的性能直接影响到整个系统的效率。
CPU pipeline增加了吞吐量和以及提供了更高的时钟频率,但它不是免费的,是有代价的。通过允许并行执行多个指令,CPU设计人员需要处理以下hazards:
我们学 JS 的时候都会了解下位运算,在 React、Typescript 等源码中也频繁见到位运算的踪影,但在业务代码中从来不会这么写,它好像离我们很遥远。
1970年,第一个封装在单个芯片内的完整ALU——英特尔74181诞生,这在当时是惊人的工程壮举!
概述 在手机客户端尤其是Android应用的开发过程中,我们经常会接触到“硬件加速”这个词。由于操作系统对底层软硬件封装非常完善,上层软件开发者往往对硬件加速的底层原理了解很少,也不清楚了解底层原理的意义,因此常会有一些误解,如硬件加速是不是通过特殊算法实现页面渲染加速,或是通过硬件提高CPU/GPU运算速率实现渲染加速。 本文尝试从底层硬件原理,一直到上层代码实现,对硬件加速技术进行简单介绍,其中上层实现基于Android 6.0。 硬件加速对App开发的意义 对于App开发者,简单了解硬件加速原理及上层
在手机客户端尤其是Android应用的开发过程中,我们经常会接触到“硬件加速”这个词。由于操作系统对底层软硬件封装非常完善,上层软件开发者往往对硬件加速的底层原理了解很少,也不清楚了解底层原理的意义,因此常会有一些误解,如硬件加速是不是通过特殊算法实现页面渲染加速,或是通过硬件提高CPU/GPU运算速率实现渲染加速。 本文尝试从底层硬件原理,一直到上层代码实现,对硬件加速技术进行简单介绍,其中上层实现基于Android 6.0。 了解硬件加速对App开发的意义 对于App开发者,简单了解硬件加速原理及上层A
在20世纪初叶,人们曾经一度认为原子是物质的最小组成单位,原子不可再分。虽然很快人们就发现这是一个谬误——原子不仅可以再分,由质子、中字、电子组成,事实上这些微观粒子仍然是可以继续分割的——但计算机科学借用了“原子不可再分”的说法,提出了操作原子性(Atomicity)的概念,即:
领取专属 10元无门槛券
手把手带您无忧上云