什么是CPU(cpu是什么词的缩写形式)

2023-03-03 03:35:48

 

什么是CPUCPU,计算机系统的运算和控制核心,是信息处理和程序运行的最终执行单元其主要是由运算器、控制器和寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线构成;直观看来就是一块大规模的集成电路1. CPU的结构。

CPU的结构可以大致分为运算器、寄存器和控制器① 运算器,主要能够进行相关的逻辑运算如:可以执行移位操作以及逻辑操作,除此之外还可以执行定点或浮点算术运算操作以及地址运算和转换等命令,是一种多功能的运算单元。

其中有着相对应的寄存器来保证运算的正常运行② 控制器则是指按照预定顺序改变主电路或控制电路的接线和改变电路中电阻值来控制电动机的启动、调速、制动与反向的主令装置总之,是主要用来对指令进行分析并发出相应的控制信号。

③ 寄存器部件则是用来暂存指令、数据和地址等数据的是对于控制器与运算器的辅助器件但也必不可少④ 如今,中央处理器以运算器、控制器为主要装置,逐渐扩散为逻辑运算、寄存控制、程序编码、信号收发等多项功能这些都加快了CPU调控性能的优化升级。

2. 工作原理冯洛伊曼体系结构是现代计算机的基础其主要设计思路为:解题程序(也就是指令序列)放到存储器中,其称为存储程序;而控制器依据存储的程序来控制全机协调地完成计算任务叫做程序控制存储程序并按地址程序执行,这就是计算机自动化工作的关键。

而CPU的工作分为以下5个阶段:取指令阶段、指令译码阶段、执行指令阶段、访存取数和结果写回① 取指令,即将一条指令从主存储器中取到指令寄存器的过程程序计数器中的数值,用来指示当前指令在主存中的位置当一条指令被取出后,程序计数器(PC)中的数值将根据指令字长度自动递增。

② 指令译码阶段,取出指令后,指令译码器按照预定的指令格式,对取回的指令进行拆分和解释,识别区分出不同的指令类别以及各种获取操作数的方法③ 执行指令阶段,具体实现指令的功能CPU的不同部分被连接起来,以执行所需的操作。

④ 访存取数阶段,根据指令需要访问主存、读取操作数,CPU得到操作数在主存中的地址,并从主存中读取该操作数用于运算部分指令不需要访问主存,则可以跳过该阶段⑤ 结果写回阶段,作为最后一个阶段,结果写回阶段把执行指令阶段的运行结果数据“写回”到某种存储形式。

结果数据一般会被写到CPU的内部寄存器中,以便被后续的指令快速地存取;许多指令还会改变程序状态字寄存器中标志位的状态,这些标志位标识着不同的操作结果,可被用来影响程序的动作在指令执行完毕、结果数据写回之后,若无意外事件(如结果溢出等)发生,计算机就从程序计数器中取得下一条指令地址,开始新一轮的循环,下一个指令周期将顺序取出下一条指令。

3. 总结对于我学了半吊子的计算机组成原理,对于CPU的组成还是挺熟悉的,但对于其工作原理,除了知道最基本的东西:就是计算机按照指令运行,许多条指令就构成我们常说的程序,而所要运行的所有指令都会寄存在计算机的内存之中,其就是“机带RAM”,现在的大小一般是16GB。

也就是运行一段程序是这个程序的大小最多为16GB


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