一 、CPU+記憶體 作業的流程
還是得先講一下計算機組成原理的第一章： cpu+記憶體 作業的流程
NOTE：現代計算機CPU已經集成MAR、MDR
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整個程序主要分為三個步驟：1.取指令，2.分析指令、3.執行指令
程式中的第一條指令位于PC（process count）程式計數器，根據pc取出第一條指令，經過移碼，執行步驟等，控制計算機個功能部件協同運行，完成這條指令的功能，并計算下一條指令的地址，用得到的指令地址繼續讀出第二條指令并執行，知道程式結束為止，
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1. 取指令：PC->MAR->M->MDR->IR
根據PC取到指令到IR，
(1)將PC中的送MAR
(2)MAR中的內容直接送地址線，同時控制器將讀信號送讀寫信號線，
(主存的操作：主存根據地址線上的地址的讀信號，從指定存盤單元讀出指令，送到資料線上)
(3)MDR從資料線接受指令資訊
(4)并傳送到IR中
2. 分析指令: OP(IR) ->CU
(5)指令譯碼并送出控制信號，控制器根據IR中指令的操作碼，生成相應的控制信號，送到不同的執行部件，
3.執行指令：IR->MAR->M->MDR->ACC
取數操作，
(6)將IR中指令的地址碼送MAR
(7)MAR中的內容送地址線，同時控制器將讀信號送讀/寫信號線，從主存指定存盤單元讀出運算元
(8)存盤通過資料線送至MDR
(9)再傳送至ACC中，
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此外，每取完一條指令，還必須為取下一條指令做準備，形成一條指令的地址，即(PC) + 1 -> PC
二、CPU組件介紹
1. CPU（Central Processing Unit，中央處理器）
這是這臺計算機的大腦，所有的設備都圍繞它展開，包括三個部分，運算單元、資料單元和控制單元：
運算單元只管算，例如做加法、做位移等等，但是，它不知道應該算哪些資料，運算結果應該放在哪里，運算單元計算的資料如果每次都要經過總線，到記憶體里面現拿，這樣就太慢了，所以就有了資料單元，
資料單元包括 CPU 內部的快取和暫存器組，空間很小，但是速度飛快，可以暫時存放資料和運算結果，有了放資料的地方，也有了算的地方，還需要有個指揮到底做什么運算的地方，這就是控制單元，
控制單元是一個統一的指揮中心，它可以獲得下一條指令，然后執行這條指令，這個指令會指導運算單元取出資料單元中的某幾個資料，計算出個結果，然后放在資料單元的某個地方，
三、總線
總線分三種：地址總線、資料總線、控制總線
CPU 和其他設備連接，要靠一種叫作總線（Bus）的東西，其實就是主板上密密麻麻的集成電路，這些東西組成了 CPU 和其他設備的高速通道，
當然總線上還有一些其他設備，例如顯卡會連接顯示幕、磁盤控制器會連接硬碟、USB 控制器會連接鍵盤和滑鼠等等，
四、記憶體
在這些設備中，最重要的是記憶體（Memory），因為單靠 CPU 是沒辦法完成計算任務的，很多復雜的計算任務都需要將中間結果保存下來，然后基于中間結果進行進一步的計算，CPU 本身沒辦法保存這么多中間結果，這就要依賴記憶體了，
架構圖：
五、CPU處理詳情：
我們將軟體安裝在硬碟上，是二進制的，里面就是一行行的指令，會操作一些資料，
程式中包含行程，行程一旦運行，比如圖中兩個行程 A 和 B，會有獨立的記憶體空間，互相隔離，程式會分別加載到行程 A 和行程 B 的記憶體空間里面，形成各自的代碼段，
當然真實情況要復雜的多，行程的記憶體雖然隔離但不連續，除了簡單的區分代碼段和資料段，還會分得更細，
程式運行的程序中要操作的資料和產生的計算結果，都會放在資料段里面，
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1.執行程序：（參考第一節）
那 CPU 怎么執行這些程式，操作這些資料，產生一些結果，并寫入回記憶體呢？
CPU 的控制單元里面，有一個指令指標暫存器，它里面存放的是下一條指令在記憶體中的地址，
控制單元會不停地將代碼段的指令拿進來，先放入指令暫存器，
當前的指令分兩部分，一部分是做什么操作，例如是加法還是位移；一部分是操作哪些資料，
要執行這條指令，就要把第一部分交給運算單元，第二部分交給資料單元，
資料單元根據資料的地址，從資料段里讀到資料暫存器里，就可以參與運算了，
運算單元做完運算，產生的結果會暫存在資料單元的資料暫存器里，
最終，會有指令將資料寫回記憶體中的資料段，
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2.行程切換相關概念
你可能會問，上面算來算去執行的都是行程 A 里的指令，那行程 B 呢？
CPU 里有兩個暫存器，專門保存當前處理行程的代碼段的起始地址，以及資料段的起始地址，
這里面寫的都是行程 A，那當前執行的就是行程 A 的指令，等切換成行程 B，就會執行 B 的指令了，這個程序叫作行程切換（Process Switch），
六、總線詳細介紹
到這里，你會發現，CPU 和記憶體來來回回傳資料，靠的都是總線，其實總線上主要有兩類資料，一個是地址資料，也就是我想拿記憶體中哪個位置的資料，這類總線叫地址總線（Address Bus）；另一類是真正的資料，這類總線叫資料總線（Data Bus），
所以說，總線其實有點像連接 CPU 和記憶體這兩個設備的高速公路，說總線到底是多少位，就類似說高速公路有幾個車道，但是這兩種總線的位數意義是不同的，地址總線的位數，決定了能訪問的地址范圍到底有多廣，例如只有兩位，那 CPU 就只能認 00，01，10，11 四個位置，超過四個位置，就區分不出來了，位數越多，能夠訪問的位置就越多，能管理的記憶體的
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為什么32位作業系統只支持4GB的記憶體空間
因為32位作業系統的地址總線只有32根，能尋址的位元組數位 2^30 * 2^2 = 4GB
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而MAR是尋址記憶體單元的，記憶體單元的大小 = 存盤字長
記憶體的大小 = 記憶體管理單元的個數 * 存盤字長
NOTE:圖片中有一處錯，“資料總線是以位元組為單位傳輸的”， 這里的資料總線應為 “地址總線”！！！
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