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CPU是什么

時(shí)間:2021-04-22 19:14:32 電腦知識(shí) 我要投稿

CPU是什么

  CPU是什么?對(duì)于電腦不了解的我們也是個(gè)疑問(wèn)。以下僅供參考!

  中央處理器(CPU,Central Processing Unit)是一塊超大規(guī)模的集成電路,是一臺(tái)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算核心(Core)和控制核心( Control Unit)。它的功能主要是解釋計(jì)算機(jī)指令以及處理計(jì)算機(jī)軟件中的數(shù)據(jù)。

  中央處理器主要包括運(yùn)算器(算術(shù)邏輯運(yùn)算單元,ALU,Arithmetic Logic Unit)和高速緩沖存儲(chǔ)器(Cache)及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)(Data)、控制及狀態(tài)的總線(Bus)。它與內(nèi)部存儲(chǔ)器(Memory)和輸入/輸出(I/O)設(shè)備合稱為電子計(jì)算機(jī)三大核心部件。

  物理結(jié)構(gòu)

  CPU包括運(yùn)算邏輯部件、寄存器部件和控制部件等。

  邏輯部件

  英文Logic components;運(yùn)算邏輯部件?梢詧(zhí)行定點(diǎn)或浮點(diǎn)算術(shù)運(yùn)算操作、移位操作以及邏輯操作,也可執(zhí)行地址運(yùn)算和轉(zhuǎn)換。

  寄存器

  寄存器部件,包括寄存器、專用寄存器和控制寄存器。 通用寄存器又可分定點(diǎn)數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)兩類,它們用來(lái)保存指令執(zhí)行過(guò)程中臨時(shí)存放的寄存器操作數(shù)和中間(或最終)的操作結(jié)果。 通用寄存器是中央處理器的重要部件之一。

  控制部件

  英文Control unit;控制部件,主要是負(fù)責(zé)對(duì)指令譯碼,并且發(fā)出為完成每條指令所要執(zhí)行的各個(gè)操作的控制信號(hào)。

  其結(jié)構(gòu)有兩種:一種是以微存儲(chǔ)為核心的微程序控制方式;一種是以邏輯硬布線結(jié)構(gòu)為主的'控制方式。

  微存儲(chǔ)中保持微碼,每一個(gè)微碼對(duì)應(yīng)于一個(gè)最基本的微操作,又稱微指令;各條指令是由不同序列的微碼組成,這種微碼序列構(gòu)成微程序。中央處理器在對(duì)指令譯碼以后,即發(fā)出一定時(shí)序的控制信號(hào),按給定序列的順序以微周期為節(jié)拍執(zhí)行由這些微碼確定的若干個(gè)微操作,即可完成某條指令的執(zhí)行。

  簡(jiǎn)單指令是由(3~5)個(gè)微操作組成,復(fù)雜指令則要由幾十個(gè)微操作甚至幾百個(gè)微操作組成。

  主要功能

  處理指令

  英文Processing instructions;這是指控制程序中指令的執(zhí)行順序。程序中的各指令之間是有嚴(yán)格順序的,必須嚴(yán)格按程序規(guī)定的順序執(zhí)行,才能保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工作的正確性。

  執(zhí)行操作

  英文Perform an action;一條指令的功能往往是由計(jì)算機(jī)中的部件執(zhí)行一系列的操作來(lái)實(shí)現(xiàn)的。CPU要根據(jù)指令的功能,產(chǎn)生相應(yīng)的操作控制信號(hào),發(fā)給相應(yīng)的部件,從而控制這些部件按指令的要求進(jìn)行動(dòng)作。

  控制時(shí)間

  英文Control time;時(shí)間控制就是對(duì)各種操作實(shí)施時(shí)間上的定時(shí)。在一條指令的執(zhí)行過(guò)程中,在什么時(shí)間做什么操作均應(yīng)受到嚴(yán)格的控制。只有這樣,計(jì)算機(jī)才能有條不紊地工作。

  處理數(shù)據(jù)

  即對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算,或進(jìn)行其他的信息處理。

  其功能主要是解釋計(jì)算機(jī)指令以及處理計(jì)算機(jī)軟件中的數(shù)據(jù), 并執(zhí)行指令。在微型計(jì)算機(jī)中又稱微處理器,計(jì)算機(jī)的所有操作都受CPU控制,CPU的性能指標(biāo)直接決定了微機(jī)系統(tǒng)的性能指標(biāo)。CPU具有以下4個(gè)方面的基本功能:數(shù)據(jù)通信,資源共享,分布式處理,提供系統(tǒng)可靠性。運(yùn)作原理可基本分為四個(gè)階段:提取(Fetch)、解碼(Decode)、執(zhí)行(Execute)和寫回(Writeback)。

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