【JavaEE】——初识EE(Java诞生背景,CPU详解)
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目录
零:Java的发展背景介绍
一:EE的概念
二:计算机的构成
零:Java的发展背景介绍
1:9几年,java之父詹姆斯想做一个面包机,当时流行的编程语言是c++,因为门槛比较高,团队里的新人上手慢,詹姆斯就简化了c++的代码,做出了java语言,后来面包机没搞成,java这一套编程语言却流传下来了
2:后来互联网兴起,人们从网页获取信息,网站开发成了热门,java就衍生出了一种技术applet,这是一种让java代码在浏览器上运行的技术,能够控制网页和用户之间的交互
3:同期微软的windows也崛起,当时主流浏览器是网景Netspace,windows的崛起让IE浏览器取代了网景,微软想让VBScript在IE上取代Java的前端开发位置,但是却成全了JAVAScript(跟java没啥关系,只是名字),JavaScript也一直为前端霸主之一流传到现在(现在微软下的TS市场份额超过了JavaScript),但是Java只好另寻出路
一:EE的概念
JavaEE就是java开发网站后端用到的一系列的技术栈
前端:通俗简单的讲就是我们现在在浏览器上看到的网页界面
后端:简单理解就是服务器,数据库等
学习的六个方面
1:操作系统基础
2:多线程
3:文件操作
4:网络编程
5:网络原理
6:jvm
二:计算机的构成
1:CUP
引入:CPU人类科技巅峰之作
(1)CPU的计算单元
cpu的计算单元非常的小,是通过光刻机在硅晶片上雕刻电路,想要提高cpu的算力,就得提高cpu计算单元的集成程度,就需要更高精度的光刻机,目前我国这一领域还是处于被卡脖子的一个阶段,且看诸君了!!
(2)架构和指令集
(3)CPU的核心
①多核cpu和并发编程:
②超线程技术:
③大小核技术:
(4)CPU的频率
引入:由上提问,那是不是cpu的核心越多,算力就越强呢?不一定,cpu的算力还跟cpu的频率有关,频率是描述每秒钟cpu核心工作处理的次数,一般是按亿为单位的
①超睿频技术
cpu核心的频率是随当前任务的多少而动态变化的,即频率大小是有一个区间的,基础频率(下限)——最大睿频(上限)
注:除此之外还有很多指标可以衡量cpu的性能
(5)CPU的指令
①寄存器的概念:
寄存器是CPU上的存储数据的单元,因为cpu自身能存储的数据不多,所以cpu计算的很多中间结果就可以先放到寄存器当中(随放随取),等要用的时候再拿出来,寄存器的读写速度非常快,比内存能高出3~5个数量级
解释:RAM内存,opcode操作码
②模拟cpu执行指令的过程
③:总结CPU是如何计算的
例如:上述步骤三 3 + 14 = 17;
第一步:CPU从内存读取指令,并存放至寄存器当中(读取指令非常耗时,比CPU执行计算开销大很多,因此CPU引入了缓存,流水线等技术来进行优化,下面会详细讲到)
第二步:CPU解析指令,需要用到指令表,不同的cpu架构有不同的指令表,指令表是写死到cpu中的,cpu很容易识别出来
第三步:CPU执行指令,执行过程中,指令可能会带有一些操作数,不同的操作数的额含义有所不同,
(6)CPU的缓存和流水线
①背景引入:冯诺依曼体系
在当年,冯大佬提出的冯诺依曼体系的精髓就在于:将“执行”和“存储”分开,即“解耦合”,这在计算机设计之初,大大降低了硬件的成本,当时cpu执行“指令”的速度,和从存储器(分为内存和外存)中读取指令的速度差不多。
但是随着时代的发展,硬件越来越NB,cpu执行的速度大大超过了从存储器中读取指令的速度,所以,就提出了一种“缓存”的机制来解决这个问题
②缓存
打个比方:(当年硬件还没发展起来的时候)有一个舞台,现在有5个演员依次要从很远的地方来舞台演出(每个演员可能需要演多场戏),一个演员演出结束后,后一个演员出发去演出(此时舞台是空闲的,因为路上耽误很多时间,这就是从存储器中读取指令成本过高的原因),走了很久终于到舞台了,以此类推
第一个演员第一场演出完了之后,可不可以让他先住在宾馆不回去,因为后面他还要继续演出。从而出现了一个东西就叫作缓存
缓存:就是将执行完毕的指令,先暂时放到缓存区中,一会还要用到的时候直接再取出来即可,速度快多了(即提升了cpu从存储器中读取指令的速度)xian
③流水线:
前面说到,一个演员演出结束后,后一个演员才出发去演出,此时舞台是空闲的,就浪费了很多资源,那么我们能不能让A演员在演出的时候下一个B演员就提前出发呢?(即A演员演出结束后,B演员刚好到舞台,无缝衔接演出)这就是流水线!!!
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