CPU的功能
- 程序控制：通过执行指令控制程序的执行顺序，是CPU的重要功能。
- 操作控制：一条指令功能的实现需要若干操作信号配合完成，CPU产生每条指令的操作信号并将操作信号送往不同的部件，控制相应的部件按指令的功能要求进行操作。
- 时间控制：CPU对各种操作进行时间上的控制，即在指令执行过程中操作信号的出现时间、持续时间及出现的时间顺序都需要进行严格的控制。
- 数据处理：CPU通过对数据进行算术运算及逻辑运算等方式进行加工处理，数据加工处理的结果被人们利用。所以，对数据的加工处理也是CPU最根本的任务。
CPU的组成
CPU主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线等部件组成。
运算器
- 算数逻辑单元（ALU）：处理数据，实现对数据的算术运算和逻辑运算。
- 累加寄存器（AC）：通用寄存器，当运算器的算术逻辑单元执行算术运算或逻辑运算时，为ALU提供工作区。
- 数据缓冲寄存器（DR）：作为CPU和内存、外部设备之间数据传送的中转站；作为CPU和内存、外围设备之间在操作速度上的缓冲。
- 状态条件寄存器（PSW）：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内容，主要分为状态标志和控制标志。
控制器
运算器只能完成运算，而控制器用于控制整个CPU的工作，决定了计算机运行过程的自动化。不仅要保证程序的正常执行，而且要能够处理异常事件。一般包括指令控制逻辑、时序控制逻辑、总线控制逻辑和中断控制逻辑。
- 指令控制逻辑：完成取指令、分析指令和执行指令的操作，过程分为取指令、指令译码、按指令操作码执行、形成下一条指令地址等步骤。
- 时序控制逻辑：为每条指令按时间顺序提供应有的信号。
- 总线控制逻辑：为多个功能部件服务的信息通路的控制电路。
- 终端控制逻辑：控制各种中断请求，并根据优先级的高低对中断请求进行排队，逐个交给CPU处理。
具体操作：
- 指令寄存器（IR）：当CPU执行一条指令时，先把它从内存储器取到缓冲存储器中，再送入IR暂存，ID根据IR的内容产生各种微操作指令，控制其他组成部件工作，完成所需的功能。
- 程序计数器（PC）：指令计数器，寄存信息和计数两种功能。程序的执行分为两种情况，一是顺序执行，二是转移执行。
- 地址寄存器（AR）：保存当前CPU所访问的内存单元地址
- 指令译码器（ID）：指令分为操作码和地址码两个部分，为了执行任何给定的命令，必须对操作码进行分析，以便识别所有完成的操作
寄存器组
专用寄存器：运算器和控制器中的寄存器。
通用寄存器：用途广泛，并且由程序员规定其用途，其数目因处理器的不同而有所差异。
多核CPU
核心又称为内核，是CPU的重要组成部分。CPU所有的计算、接受/存储命令、处理数据都由核心执行。各种CPU核心都具有固定的逻辑结构，一级缓存、二级缓存、执行单元、指令集单元和总线接口等逻辑单元都会有合理的布局。
CPU主要厂商：AMD和Intel的双核技术在物理结构上有很大不同。
AMD（“双核”）：将两个内核做在一个Die上，通过直接架构连接起来，集成度更高。
Intel（“双芯”）：将放在不同核心上的两个内核封装在一起。
