标签：缓存 操作系统 工作 线程 内存 寄存器 cpu 底层

一、计算机的五大核心
控制器、运算器、存储器、输入设备以及输出设备；（这个就不多解释了，不懂问度娘）
二、CPU的指令结构
从java方面来说，首先有装载子系统进行加载java文件，加载成class文件最后存入内存（在方法区存成class元信息，并通过指针的方式在堆空间中创建class对象），在内存中就会有指令段和数据段，然后再通过控制总线，数据总线以及地址总线与cpu的控制单元进行交互调度，cpu调度后指令以及数据到运算单元进行计算，然后临时存入存储单元；

三、CPU缓存结构

      cpu在摩尔定律下几乎每18个月翻一番的速度发展，但是内存发展太慢，一直跟不上cpu的速度，这时候cpu为了减少与内存经常发生没必要的I/O磁盘交互，提高性能，于是在cpu上创建了三级缓存；

       速度比较：  cpu本身的寄存器> L1 > L2 > L3

       大小比较：  L3 > L2 >L1 >cpu本身的寄存器

       cpu  一般是多核状态， 我的电脑是64位， 一个cpu，4个物理核， 8个逻辑核（正常来说电脑的一个核只能运行一个线程，但是由于超线程的引入，现在电脑可以一个核处理两个线程）；

       寄存器和L1和L2都i是cpu每个核独自的，核与核之间是访问不到的， L3是核与核之间共享的；

      

 

这里注意  cpu缓存是如何读取数据的，cpu首先先会去寄存器，如果寄存器没有，就找L1依次类推L2、L3 如何最后缓存都没有，那就到内存中去拿，拿到以后依次放到L3、L2、L1、寄存器；

并且缓存是以缓存行来存储数据的，每个缓存行可以存储64byte, 并且cpu读取数据的时候，不只是读取自己需要的数据，而且每次从内存中读取时，是把整个缓存行的数据一次性全部读出来，这样也是为了不必要的I/O，提高性能；

四、 操作系统内存管理

 操作系统分用户空间和内核空间， 一般第三方软件等等都作用在用户空间，然后操作系统在内核空间，这样也是为了保护操作系统，不能随便让一个软件访问操作系统，然后改变操作系统里的内容；

根据用户空间和内核空间的划分，我们可以把线程分为内核态和用户态，而我们jvm里用的是内核态，KTL， 意思就是线程创建、调度、销毁等等都是操作系统来控制的；所以咱们new Thread（） 其实就是有jvm从ring3然后切换ring0,执行完后，在切换到ring3

 

 

进程与线程 什么是进程？ 现代操作系统在运行一个程序时，会为其创建一个进程；例如，启动一个Java程序，操作系 统就会创建一个Java进程。进程是OS(操作系统)资源分配的最小单位。 什么是线程？ 线程是OS(操作系统)调度CPU的最小单元，也叫轻量级进程（Light Weight Process）， 在一个进程里可以创建多个线程，这些线程都拥有各自的计数器、堆栈和局部变量等属性， 并且能够访问共享的内存变量。CPU在这些线程上高速切换，让使用者感觉到这些线程在同 时执行，即并发的概念，相似的概念还有并行！ （上下文切换）；

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来源： https://www.cnblogs.com/ryaisxj1314/p/14627837.html

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