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  • 存储器和寄存器

    2017-10-17 08:28:49
    内存和寄存器就是为了解决存储器读写速度慢而产生的多级存储机制,从20世纪50年代开始,磁芯存储器曾一度成为主存的主要存储介质,但从20世纪70年代开始,逐步被半导体存储器所取代,目前的计算机都是用半导体存储器...
    存储器在CPU外,一般指硬盘,U盘等可以在切断电源后保存资料的设备,容量一般比较大,缺点是读写速度都很慢,普通的机械硬盘读写速度一般是50MB/S左右。内存和寄存器就是为了解决存储器读写速度慢而产生的多级存储机制,从20世纪50年代开始,磁芯存储器曾一度成为主存的主要存储介质,但从20世纪70年代开始,逐步被半导体存储器所取代,目前的计算机都是用半导体存储器。现在的DDR2内存的读写速度一般为6~8GB/S,跟机器性能也有关系。
        而寄存器(又称缓存)一般是指由基本的RS触发器结构衍生出来的D触发,就是一些与非门构成的结构,一般整合在CPU内,其读写速度跟CPU的运行速度基本匹配,但因为性能优越,所以造价昂贵,一般好的CPU也就只有几MB的2级缓存,1级缓存更小。使用寄存器可以缩短至零长度、节省存储空间,提高指令的执行速度。不同的寄存器有不同的作用,如:通用寄存器(GR)用以存放操作数、操作数的地址或中间结果;指令寄存器(IR)用以存放当前正在执行的指令,以便在指令执行的过程中,控制完成一条指令的全部功能。
        CPU计算时,先预先把要用的数据从硬盘读到内存,然后再把即将要用的数据读到寄存器。最理想的情况就是CPU所有的数据都能从寄存器里读到,这样读写速度就快,如果寄存器里没有要用的数据,就要从内存甚至硬盘里面读,那样读写数据占的时间就比CPU运算的时间还多的多。所以评价一款CPU的性能除了频率,缓存也是很重要的指标。
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  • 存储器和寄存器交互操作(ARMv8) 1.为什么需要存储器和寄存器交互操作? 编程语言中可能有数组和结构体这样复杂的数据结构。处理器只能保存少量数据到寄存器,但是可以存储器中放数十亿数据,因此数据结构存在存储器...

    存储器和寄存器交互操作(ARMv8)

    1.为什么需要存储器和寄存器交互操作?

    • 编程语言中可能有数组和结构体这样复杂的数据结构。处理器只能保存少量数据到寄存器,但是可以存储器中放数十亿数据,因此数据结构存在存储器中。
    • LEGv8指令只对寄存器操作,因此必须还得有在寄存器和存储器之间传数据的指令。

    2.怎么交互?

    • 取数指令:LDUR,将数据从存储器复制到寄存器。
    • 存数指令:STUR,将寄存器数据存到存储器中。
    • 基址寄存器、偏移量:用来找到存储器指定数据的地址。

    3.例子:

    变量h存在寄存器X21,数组A基址存在X22,写A[12] = h + A[8]汇编代码:

    LDUR X9,[X22,#64]//A[8]放到X9
    //偏移量是8*8因为按字节编址,相邻双字地址相差8.
    ADD X9,X21,X9
    
    STUR X9,[X22,#96]//X9放到A[12]
    
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  • 存储器本身不具有地址的信息,它的地址是由芯片厂商或用户分配,给存储器分配地址的过程就叫存储器映射。如果再分配一个地址就叫做重映射。 如下图所示STM32 F407ZGT6中存储器映射图。 2、什么是寄存器 给有特定...

    说明:如下举例,都以STM32芯片为主。

    1、什么是存储器映射?

    存储器本身不具有地址的信息,它的地址是由芯片厂商或用户分配,给存储器分配地址的过程就叫存储器映射。如果再分配一个地址就叫做重映射。
    如下图所示STM32 F407ZGT6中存储器映射图。
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    2、什么是寄存器

    给有特定功能的内存单元取一个别名,这个别名就是我们经常说的寄存器。

    这个给已经分配好的有特定功能的内存单元取别名的```过程````就叫寄存器映射。

    举例说明寄存器映射

    通过寄存器别名方式访问内存单元:

    //GPIOH 端口全部输出 高电平
    # define GPIOH_ODR       (unsigned int*)(OX40021C14)
    *GPIOH_ODR = OXFF;
    

    (unsigned int*)(OX40021C14) 是一个4字节的内存单元, GPIOH_ODR 是(unsigned int*)(OX40021C14) 的别名,所以我们将GPIOH_ODR 叫做寄存器。这个过程叫做寄存器映射。
    为了方便操作,我们干脆把指针的操作“*” 也定义到寄存器别名里面。

    //GPIOH 端口全部输出 高电平
    # define GPIOH_ODR       *(unsigned int*)(OX40021C14)
    GPIOH_ODR = OXFF;
    
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  • 存储器在CPU外,一般指硬盘,U盘等可以在切断电源后保存资料的设备,容量一般比较大,缺点是读写...内存和寄存器就是为了解决存储器读写速度慢而产生的多级存储机制,从20世纪50年代开始,磁芯存储器曾一度成为主存

    转载自:http://blog.csdn.net/yangyangzhang1990/article/details/45971495

    存储器在CPU外,一般指硬盘,U盘等可以在切断电源后保存资料的设备,容量一般比较大,缺点是读写速度都很慢,普通的机械硬盘读写速度一般是50MB/S左右。内存和寄存器就是为了解决存储器读写速度慢而产生的多级存储机制,从20世纪50年代开始,磁芯存储器曾一度成为主存的主要存储介质,但从20世纪70年代开始,逐步被半导体存储器所取代,目前的计算机都是用半导体存储器。现在的DDR2内存的读写速度一般为6~8GB/S,跟机器性能也有关系。

        而寄存器(又称缓存)一般是指由基本的RS触发器结构衍生出来的D触发,就是一些与非门构成的结构,一般整合在CPU内,其读写速度跟CPU的运行速度基本匹配,但因为性能优越,所以造价昂贵,一般好的CPU也就只有几MB的2级缓存,1级缓存更小。使用寄存器可以缩短至零长度、节省存储空间,提高指令的执行速度。不同的寄存器有不同的作用,如:通用寄存器(GR)用以存放操作数、操作数的地址或中间结果;指令寄存器(IR)用以存放当前正在执行的指令,以便在指令执行的过程中,控制完成一条指令的全部功能。
        CPU计算时,先预先把要用的数据从硬盘读到内存,然后再把即将要用的数据读到寄存器。最理想的情况就是CPU所有的数据都能从寄存器里读到,这样读写速度就快,如果寄存器里没有要用的数据,就要从内存甚至硬盘里面读,那样读写数据占的时间就比CPU运算的时间还多的多。所以评价一款CPU的性能除了频率,缓存也是很重要的指标。
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