(一)CPU的工作原理

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一、什么是CPU?

CPU也叫中央处理器(central processing unit)是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,是由无数个晶体管组成的电子元器件。

二、CPU由哪些部分组成,各有什么作用?

  1. 寄存器:可以用来暂存指令,数据等处理对象。可以看作是内存的一种,根据种类的不同,一个CPU内部可能有20-100寄存器。
  2. 控制器:负责把内存种的指令,数据读入寄存器,并根据指令的执行结果来控制整个计算机。
  3. 运算器:负责运算从内存读入寄存器的数据。
  4. 时钟:负责发出CPU开始计时的时钟信号。

三、CPU各部分如何交流?

CPU的各部分通过电流信号相互连通

四、CPU的执行流程是怎样的?

取指令 -> 译码 -> 执行 -> 访主存 -> 数据写回(前面三步一定存在)

五、函数的调用是怎么执行的?

  1. 首先PC程序计数器指向地址0100,执行其内指令,并依次往下执行。
  2. 当PC计数器指向地址0132,此时将使用call指令调用函数myFunction(跳转指令无法完成函数调用后的跳转),并将函数调用完毕后随后要执行的指令地址0154存入栈的主存内,之后执行函数。
  3. 函数处理完毕后,再通过函数的出口来执行return命令,return命令的功能是把保存在栈中的地址设定到PC计数器,此时函数执行完毕,随后将继续往下执行。

六、寄存器的主要种类和功能

  1. 程序计数器(program counter):只有一个
  2. 累加寄存器(accumulator register):只有一个
  3. 标志寄存器(flag register):只有一个
  4. 指令寄存器(instruction register):只有一个
  5. 栈寄存器(stack register):只有一个
  6. 基址寄存器(base register):一般有多个
  7. 变址寄存器(index register):一般有多个
  8. 通用寄存器(general purpose register):一般有多个

七、计算机各部件运行速度比较(由快到慢):

cpu > 寄存器 > 高速缓存 > 主存(内存RAM) > 辅存

其中告诉缓存又分L1, L2, L3,速度越来越慢,容量越来越大

八、机器语言指令的主要类型和功能有哪些?

  1. 数据传送指令:寄存器和内存,内存和内存,寄存器和外围设备之间的数据读写操作。
  2. 运算指令:用累加寄存器执行算术运算,逻辑运算,比较运算和移位运算
  3. 跳转指令:实现条件分支,循环,强制跳转等。
  4. call/return指令:函数的调用/返回调用前的地址