Questions tagged «computer-architecture»

有关计算机硬件的组织和设计的问题。

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为什么加法运算与现代处理器中的按位运算一样快?
我知道在现代处理器上按位运算是如此之快,因为它们可以并行地以32或64位进行操作,因此按位运算仅需一个时钟周期。但是加法是一个复杂的操作,至少包含一个(可能多达十二个)按位运算,因此我自然认为它会慢3-4倍。经过一个简单的基准测试,我惊讶地发现加法运算与任何按位运算(XOR,OR,AND等)完全一样快。谁能阐明这一点?

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计算机如何跟踪时间?
计算机如何每次都能分辨出正确的时间和日期? 每当我关闭计算机(关闭计算机)时,内部的所有连接和进程都会停止。再次打开计算机时,如何显示正确的正确时间?关闭计算机时,计算机是否无法完全关闭?还有一些进程在运行吗?但是,当我取出电池(然后强行停止所有过程)并在几天后重新启动时,笔记本电脑如何指示正确的时间?




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如果电荷的速度没有改变,计算机又会变得更快吗?
人人都知道,自发明以来,计算速度已大大提高,而且看来还将继续。但是有一件事让我感到困惑:如果您今天在某种材料上流过电流,它的传播速度与50年前使用相同的材​​料一样。 考虑到这一点,计算机如何变得更快?处理器设计的哪些主要领域赋予了如此惊人的速度? 我认为可能是以下一项或多项: 较小的处理器(电流流动的距离较小,但在我看来,您在这里只能获得少量收益)。 更好的材料

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为什么有人要CISC?
在我们的计算机系统讲座中,我们介绍了MIPS处理器。它是在整个学期中开发的,实际上非常容易理解。它使用RISC设计,即其基本命令定期进行编码,只有少数命令可以使接线简单。 有人提到,CISC遵循不同的哲学。我简短地看了一下x86指令集,感到震惊。我无法想象任何人会如何构建使用如此复杂命令集的处理器! 因此,我认为必须有一个很好的论据,为什么处理器市场的大部分都使用CISC体系结构。这些是什么?

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计算机如何工作?
我多年来一直是计算机迷。我可以使用多种语言进行编程,甚至可以构建它们。前几天我和一个伙伴坐在一起,问一台计算机实际上是如何取电并用它来做点什么的,而我们只是想不通,谷歌也帮不上什么忙。 我的意思是,计算机如何持续吸收电流并将其变成1和0,然后实际上对那些1和0进行处理,例如打开灯15秒钟? 我了解门(AND,OR,NOR,NAND,NOT)以及有关二极管,电阻器和晶体管的一些知识,但是我认为这是用真正的外行术语解释的理想场所! 有人能指出我正确的方向还是给我一个简短的解释?

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分代垃圾收集器本质上是缓存友好的吗?
典型的世代垃圾收集器将最近分配的数据保留在单独的内存区域中。在典型程序中,大量数据是短命的,因此,频繁收集年轻垃圾(较小的GC周期)而很少收集旧垃圾是内存开销和执行GC时间之间的良好折衷。 直觉上,随着主内存相对于高速缓存的等待时间比率的增加,与单区域垃圾收集器相比,世代垃圾收集器的好处应该增加,这是因为经常访问年轻区域中的数据并将它们全部保存在一个地方。实验结果是否证实了这种直觉?



2
为什么C的void类型不同于Empty / Bottom类型?
维基百科以及我发现的其他来源都将C的void类型列为单位类型,而不是空类型。我觉得这很混乱,因为在我看来,它void更适合于空/底类型的定义。 void据我所知,没有价值观存在。 返回类型为void的函数指定该函数不返回任何内容,因此只能执行某些副作用。 类型的指针void*是所有其他指针类型的子类型。同样,void*在C中进行来回转换是隐式的。 我不确定最后一点是否可以作为void空类型的参数,void*或多或少是与无关的特例void。 另一方面,void它本身不是所有其他类型的子类型,据我所知,这是将类型作为底部类型的要求。
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为什么不使用可逆闸门?
我读过库兹韦尔(Kurzweil)写的《奇点就近》这本书,他提到了可逆门,例如弗雷德金门。使用此类门的优势在于,我们可以消除与计算有关的热浪费,因为这些计算只是比特消失了,而计算不需要任何能量输入。这些假设使这些门听起来像是一个奇迹解决方案。因此,问题在于哪些技术障碍仍在阻止其大规模使用。 我还认为我从未听说过德国顶级大学的电气工程学士和硕士课程中的这些闸门真是可耻...

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