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 *       Filename:  the_base_struct_of_computer.c
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 *    Description:  计算机体系结构基础
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 *        Version:  1.0
 *        Created:  2010年10月29日 20时19分52秒
 *       Revision:  none
 *       Compiler:  gcc
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 *         Author:  Yang Shao Kun (), cdutyangshaokun@163.com
 *        Company:  College of Information Engineering of CDUT
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现代的计算机都是基于冯.依诺曼结构，包括两个主要的部分，cpu，内存
cpu：总是周而复始的做同一件事情：从内存中取指令，然后解释执行它，然后在取下
一条指令，，，，
cpu最核心的功能单元包括一下几个部分：
    寄存器，是cpu中的高速存储器，像内存一样可以存取数据，但是比内存要快的多
            分为许多的种类。
    程序计数器：是一种特殊寄存器，保存着cpu取下一条指令的地址，cpu按程序计数
                保存的地址去内存中取指令然后解释执行，这时，它会自动的加上该
                指令的长度，指向内存中的下一条指令。
    指令译码器：应为，cpu取来的指令由若干的字节组成，有些表示内存地址，有些
                表示寄存器编号，和指令是做什么的，加减等，译码器就是负责来解
                释的。
    算术逻辑单元：做运算。
    地址和数据总线：连接内存和cpu。来进行数据的传输。
内存映射I/O：
        无论是在cpu外部接总线的设备还是在cpu内部接总线的设备都有各自的地址范
        围，都可以像访问内存一样访问。---arm
端口I/O：
        X86对于设备有独立的端口地址空间，cpu需要引出额外的地址线来连接片内设
        备，访问时用特殊的in/out 指令。
加载：
     保存在硬盘上的程序是不能被cpu直接取指令执行的，操作系统在执行程序是会把
     它重硬盘复制到内存，这样cpu才能取指令执行。这一过程叫做，load

     程序在加载到内存中后，成为操作系统调度执行的一个任务，这我们称为：进程


     操作系统哦你本生也是一段保存在磁盘上的程序，计算机在启动时执行一段固定
     的启动代码，----bootloader，首先把操作系统从磁盘加载到内存，然后执行操
     作系统中的代码把用户需要的其他程序加载到内存。操作系统是常住内存的。
   
物理地址（physical address-pa）：
        如果处理器没有mmu(内存管理单元)，或者没有使用，cpu执行单元发出的内存
        地址将直接传到芯片引脚上。
虚拟地址(va)：
        cpu执行单元发出的内存地址将被mmu截获，把cpu到mmu的地址称为虚拟地址。
        的地址称为虚拟地址.而，mmu将这个地址翻译成例外一个地址发到cpu芯片的
        外部地址引脚上，也就是将va-》pa。


        mmu的例外的一个功能：内存保护机制。---操作系统可以在页表中设置每个内
        存的访问权限，有些是在用户模式或在特权模式访问，访问的权限又有可读，
        写，执行。当页表设定好后，在cpu访问一个va时，mmu会检察cpu当前处与何
        种模式，访问数据的模式，如果检测出不允许访问，那么产生一个异常。

        那么异常和中断的区别：
            异常的产生是由cpu内部产生。
            中断产生是由外部设备产生
通常操作系统把虚拟地址空间划分为:用户空间和内核空间，x86上的linux虚拟地址空间为：ox00000000(32位)～oxffffffff,前3G（ox00000000～0xbfffffff）是用户空间
后1G（0xc0000000～oxffffffff）是内核空间。


段错误的产生：
            用户要访问一个va，经过mmu检测后无权访问
            mmu产生一个异常，cpu从用户模式切换到特权模式，跳转到内核代么中执
            行异常服务程序。
            内核把这个异常解释为端错误，终止依法异常的进程。

cache：分为两级，一级更靠近cpu执行单元
                 二级更靠近物理内存
       是由static ram组成，掉电后里面的内容不会丢失。我们的bootloader的程序
       就放在里面（4K）；