堆栈指针:CPU每次取完指令后,就会把堆栈指针指向下一个指令在内存中的位置。
他们的工作周期和CPU是一样快的速度,跟CPU的工作频率是在同一个时钟周期下,因此他的性能是非常好的,在CPU内部总线上完成数据通信。指令寄存器芯片,指令计数器芯片,堆栈指针。这些设备通常都被叫做CPU的寄存器。
寄存器其实就是用于保存现场的。尤其是在时间多路复用尤为明显。比如说CPU要被多个程序共享使用的时候,CPU经常会终止或挂起一个进程,操作系统必须要把它当时的运行状态给保存起来(方便CPU一会回来处理它的时候可以继续接着上次的状态干活。)然后继续运行其他进程(这叫计算机的上下文切换)。
三.计算机的存储体系。
1.对称多处理器SMP
CPU里面除了有MMU和寄存器(接近cpu的工作周期)等等,还有cpu核心,正是专门处理数据的,一颗CPU有多个核心,可以用于并行跑你的代码。工业上很多公司采用多颗CPU,这种结构我们称之为对称多处理器。
2.程序局部性原理
空间局部性:
程序是由指令和数据组成的。空间局部性指的是一个数据被访问到之后,那么离这个数据很近的其他数据随后也可能会被访问到。
时间局部性:
一般而言当一个程序执行完毕后,可能很快会被访问到。数据也是同样的原理,一个数据的被访问到,很可能会再次访问到。
正是因为程序局部性的存在,所以使得无论是在空间局部性或者时间的局部性的角度来考虑,一般而言我们都需要对数据做缓存。
扩充小知识:
由于CPU内部的寄存器存储的空间有限,于是就用了内存来存储数据,但是由于CPU和速度和内存的速度完全不在一个档次上,因此在处理的数据的时候回到多数都在等(CPU要在内存中取一个数据,cpu转一圈的时间就可以处理完,内存可能是需要转20圈)。为了解决使得效率更加提高,就出现了缓存这个概念。
既然我们知道了程序的局部性原理,有知道了CPU为了获得更多的空间其实就是用时间去换空间,但是缓存就是可以直接让cpu拿到数据,节省了时间,所以说缓存就是用空间去换时间
3.就算进存储体系

工作时间就的朋友可能见过磁带机,现在基本上都被OUT了,企业很多都用机硬盘来替代磁带机了,所以我们这里就从我们最熟悉的家用电脑的结构来说,存下到上一次存储数据是不一样。我们可以简单举个例子,他们的周存储周期是有很大差距的。尤为明显的是机械硬盘和内存,他们两个存取熟读差距是相当大的。








