CPU是由什么组成的

CPU是由什么组成的,第1张

CPU组成:运算逻辑部件、寄存器部件和控制部件。

中央处理器(CPU,Central Processing Unit)是一块超大规模的集成电路,是一台计算机的运算核心(Core)和控制核心( Control Unit)。它的功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。

一、逻辑部件

英文Logic components;运算逻辑部件。可以执行定点或浮点算术运算 *** 作、移位 *** 作以及逻辑 *** 作,也可执行地址运算和转换。

二、寄存器

寄存器部件,包括寄存器、专用寄存器和控制寄存器。 通用寄存器又可分定点数和浮点数两类,它们用来保存指令执行过程中临时存放的寄存器 *** 作数和中间(或最终)的 *** 作结果。 通用寄存器是中央处理器的重要部件之一。

三、控制部件

英文Control unit;控制部件,主要是负责对指令译码,并且发出为完成每条指令所要执行的各个 *** 作的控制信号。

工作过程

CPU从存储器或高速缓冲存储器中取出指令,放入指令寄存器,并对指令译码。它把指令分解成一系列的微 *** 作,然后发出各种控制命令,执行微 *** 作系列,从而完成一条指令的执行。指令是计算机规定执行 *** 作的类型和 *** 作数的基本命令。指令是由一个字节或者多个字节组成,其中包括 *** 作码字段、一个或多个有关 *** 作数地址的字段以及一些表征机器状态的状态字以及特征码。有的指令中也直接包含 *** 作数本身。

提取

第一阶段,提取,从存储器或高速缓冲存储器中检索指令(为数值或一系列数值)。由程序计数器(Program Counter)指定存储器的位置。(程序计数器保存供识别程序位置的数值。换言之,程序计数器记录了CPU在程序里的踪迹。)

解码

CPU根据存储器提取到的指令来决定其执行行为。在解码阶段,指令被拆解为有意义的片段。根据CPU的指令集架构(ISA)定义将数值解译为指令。一部分的指令数值为运算码(Opcode),其指示要进行哪些运算。其它的数值通常供给指令必要的信息,诸如一个加法(Addition)运算的运算目标。

累加器寄存器。

cpu中指令计数器的本质是累加器寄存器,用来表示当前要执行的指令数。程序执行时,PC的初始值是程序第一条指令的地址。当程序按顺序执行时,控制器首先根据程序计数器指示的指令地址从存储器中取出一条指令,然后分析并执行该指令,同时在PC的值上加1,指向下一条要执行的指令。

中央处理器(CentralProcessingUnit,简称CPU)作为计算机系统的运算和控制核心,是信息处理、程序运行的最终执行单元。CPU自产生以来,在逻辑结构、运行效率以及功能外延上取得了巨大发展。CPU出现于大规模集成电路时代,处理器架构设计的迭代更新以及集成电路工艺的不断提升促使其不断发展完善。从最初专用于数学计算到广泛应用于通用计算,从4位到8位、16位、32位处理器,最后到64位处理器,从各厂商互不兼容到不同指令集架构规范的出现,CPU自诞生以来一直在飞速发展。

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