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CPU的结构有运算器和控制器两部分组成。
运算器
功能：接收控制器命令，对数据进行处理。 构成：算术逻辑单元ALU（进行算术逻辑运算），暂存1寄存器，累加寄存器ACC，通用寄存器，程序状态字寄存器PSW（保存各种flag位，表示程序和机器的运行状态），移位器，技术器。
控制器
功能：控制整个计算机的运行和执行指令。 构成：程序计数器PC（每次执行后自增一个指令长度），指令寄存器IR（IR给微操作信号发生器传输指令），控制单元CU（指令译码器，时序系统，微操作信号发生器），寄存器地址寄存器MAR，寄存器数据寄存器MDR。
控制部件和执行部件
计算机可划分为执行和控制两个部件，控制部件就是控制器，执行部件有运算器，存储器，外围设备等。
指令执行过程
指令字长一般去取存储字长的整数倍，和机器字长无关。
指令周期就是CPU从主存取出并执行一条指令的时间。
指令周期可分为取指周期、简址周期、执行周期、中断周期。
指令执行方案
单指令周期全部向最长的看齐，多指令周期执行周期各不相同，流水线每tik启动一个新指令，尽量错开。
数据通路
数据在功能部件间传送的路径。 其分为CPU内部总线、专用数据通路。 内部总线是指同一部件，系统总线指同一台计算机系统的各个部件。
传送方式
寄存器间的数据传输、主存&CPU、执行算数或逻辑运算。
控制器
从主存取出一条指令，并指出下一条指令的位置，对指令进行译码或测试，产生相应操作的控制信号，指挥并控制CPU、主存、IO设备的数据流动方向。
微操作可以并行，一个节拍内可以完成多个相容的微操作，同样的微操作也会被重复使用。
不同的指令需要的节拍数不同，通常用访存所需节拍数作为参考。
控制器分类
硬布线控制器、微程序控制器。 其中微程序比较重要，它是由控制存储器CM、CMDR、微地址寄存器CMAR、微地址形成部件、地址译码组成。
比较容易混淆的还是微控制器和控制器中的元件。
指令流水
把指令执行分成几个阶段，分别使用不同的部件处理。
执行方式有三种：顺序、一次重叠、二次重叠。
性能指标有吞吐率、加速比、效率。
影响流水线执行的因素
资源冲突
多条指令在同一时刻征用同一资源。
数据冲突
要求使用同一块存储空间上的数据时冲突。
控制冲突
确定程序执行位置时出错。
以上这些具体情况具体分析其解决方案
流水线分类：部件功能级，单功能、多功能，静态、动态，线性、非线性。
多发技术
超标量技术（空分复用）：每个时钟周期内可以并发运行多条指令。 超流水技术（时分复用）：每个时钟周期再分割 超长指令字：编译程序挖掘出指令潜在的并行性。
