複製鏈接
請複製以下鏈接發送給好友

單核處理器

鎖定
單核處理器並不是一個長久以來存在的概念,在近年來多核心處理器逐步普及之後,單核心的處理器為了與雙核四核對應而提出。 單核處理器向多核處理器的發展,是處理器歷史上一次重大的變革。
中文名
單核處理器
外文名
The single core processor
別    名
CPU
類    型
計算機術語
來    源
計算機硬件構成

目錄

單核處理器概念

顧名思義處理器只有一個邏輯核心。
單核處理器向多核處理器的發展,是處理器歷史上一次重大的變革。
若用人類社會來比喻的話,CPU代表執行力,是一個抽象的概念;而操作系統則是各級政府,操作系統的內核則是最高決策者,皇帝或宰相以及圍繞他們為核心的一個班子。
遠古時期的CPU是沒有特權級別的,(這兒只分析x86系列,最初的8086/8088只有實模式一種,沒有特權級別)就像遠古的堯舜禹時代:傳説即使是大禹也要親自幹體力活,由於每天泥裏來水裏去,以至於小腿上都不長汗毛。
CPU也是如此,到了80286,就出現了保護模式,保護模式真正開始實用,是伴隨着80386出現的,並且一直沿用下來。在保護模式設計下,CPU出現了特權階層,就是我們所説的Ring0級別,在Ring0級別執行的都是特權指令;我們通常的程序,都是跑在Ring3級別的(Ring1、Ring2倆級別沒有使用),也叫用户模式,這樣,操作系統的代碼跑在Ring0級別(以及一些病毒),通用程序跑在Ring3級別,通用程序可以調用操作系統的功能,就像我們可以去政府申冤啦之類,由政府的各級行政民政部門負責辦理,但辦理過程一般對我們是不透明的,因為那是跑在Ring0級別的,我們因為權限低,無法看到,只能等待執行結果。
有了保護模式之後,就出現了操作系統的兩種設計思想:

單核處理器微內核

單內核的思想是大量政府部門都工作在特權級別,這樣的好處是政府內部效率比較高,像我們用的windows系列,從win95到vista都是如此,當然,windows也説了,他們已經把大量操作系統服務歸入了用户級別,或者讓用户根據自己的情況來決定是否加載:我們可以通過控制面板來配置很多服務,比如SNMP(簡單網絡管理協議),還有微軟自帶的防火牆等。Unix/linux也是單內核系統,不過由於一發明就是根紅苗正的32位科研性操作系統,(不像windows從可憐兮兮的DOS一朝暴富)所以人家連普通用户最常使用的圖形界面也都不從屬於系統內核,而是使用了Xwindows一類的程序,而且也不見得就比windows的效率差,因為SGI等圖形工作站使用的就是unix。
微內核的思想是隻在特權級別保留最基本的操作系統功能模塊,操作系統提供的大量服務都跑在用户模式,原則是越精簡越好,所以稱之為“micro kernal”,多用於嵌入式設備。操作系統只提供存儲空間管理和進程調度、進程間通訊這類和CPU硬件關聯的系統調用。微內核的想法很好,但因為效率問題而被詬病,一直也沒有大規模的應用。
簡單説,微內核是對佔用過多資源的臃腫機構不滿,是讓利於民,政府小型化思想的產物;而單核系統更強調政府執行效率,但也佔用了更多的社會資源。
哲學家告訴我們,矛盾是辨證統一的。就像RISC與CISC,中西醫一樣,最終的結果是融合而不是分崩,將來的操作系統必將吸取兩者之長,為我們使用計算機,提供更完善的幫助。