聊聊cpu的那些事儿~

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我们都知道,对于计算机来说,最重要的部件就是cpu,即 中央处理器,本篇文章就准备好好聊聊它,废话不多说,开搞!

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什么是cpu

中央处理器(central processing unit,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,其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。CPU是计算机中负责读取指令,对指令译码并执行指令的核心部件

在计算机体系结构中,CPU是对计算机的所有硬件资源(如存储器、输入输出单元)进行控制调配、执行通用运算的核心硬件单元。CPU是计算机的运算和控制核心。计算机系统中所有软件层的操作,最终都将通过指令集映射为CPU的操作

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cpu的构成

大体上来说,cpu由如下部件构成

  • 运算器
    • ALU(算数逻辑单元):负责处理数据,实现对数据的 算数与逻辑运算
    • AC(累加寄存器):当ALU执行运算时,为其提供 一个工作区
    • DR(数据缓冲寄存器):对内存进行读写操作时,用DR暂时存放由内存读写的 一条指令或一个数据字
    • PSW(状态条件寄存器):保存由算数指令和逻辑指令运行或测试的结果建立的各种条件码的内容,主要分为 状态标志控制标志
  • 控制器
    • IR(指令寄存器):用来暂时存放一条指令,由指令译码器根据指令寄存器中的内容产生各种微操作指令,控制其他部分协调工作
    • PC(程序计数器):存放即将执行的下一条指令的地址
    • AR(地址寄存器):保存cpu当前访问的内存单元地址
    • ID(指令译码器):对指令中的 操作码 进行解释分析,识别指令规定的操作,然后向 操作控制器 发出具体的控制信号
  • 寄存器组
    • 专用寄存器
    • 通用寄存器
  • 内部总线
    • 数据总线(DB):用来传输数据,双向的
    • 地址总线(AB):用于传输cpu发出的 地址信息,单向的
    • 控制总线(CB):用来传送 控制信号时序信号状态信息