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什么是cpu(一秒带你看透这里的秘密)

分类:生活小百科 2021-08-07
什么是cpu(一秒带你看透这里的秘密)

什么CPU(一秒带你看透这里秘密)

中央处理器从内存或高速缓存中取出指令,将其放入指令寄存器,并对指令进行解码。它将一条指令分解成一系列微操作,然后发出各种控制命令执行一系列微操作,从而完成一条指令的执行。指令是计算机指定要执行的操作的类型和操作数的基本命令。指令由一个或多个字节组成,包括操作码字段、一个或多个与操作数地址相关的字段,以及一些表示机器状态和特征码的状态字。有些指令也直接包含操作数本身。

第一阶段是从内存或缓存中提取和检索指令(数值或一系列数值)。存储器的位置由程序计数器指定,该计数器保存用于识别当前程序位置的值。换句话说,程序计数器记录当前程序中CPU的踪迹。取指令后,程序计数器根据指令长度递增存储单元。取指令往往必须从相对较慢的内存中找到,从而导致CPU等待指令发送。这个问题主要在现代处理器的缓存和流水线架构中讨论。

CPU根据从内存中取出的指令确定其执行行为。在解码阶段,指令被分解成有意义的片段。根据CPU的指令集架构(ISA)定义,数值被解释为指令。指令值的一部分是操作码,它指示要执行哪些操作。其他值通常为指令提供必要的信息,例如加法操作的操作目标。这种操作目标可以提供由寻址模式确定的常数值(即,立即值)或空间地址值:寄存器或存储器地址。在旧的设计中,中央处理器中的指令解码部分是不可改变的硬件设备。然而,在许多抽象和复杂的CPU和指令集体系结构中,微程序通常用于帮助将指令转换成各种形式的信号。这些微程序往往可以在成品CPU中重写,方便更改解码指令。
执行
在提取和解码阶段之后,它进入执行阶段。在这个阶段,它连接到能够执行所需操作的各种CPU组件。例如,如果需要加法运算,算术逻辑单元(ALU)将连接到一组输入和一组输出。输入提供要添加的值,输出将包含求和的结果。ALU包含电路系统,便于输出端完成简单的普通运算和逻辑运算(如加法和位运算)。如果加法运算产生的结果对于中央处理器处理来说太大,则可以在标志寄存器中设置算术溢出标志。
回复
最后一个阶段,写回,简单的以某种格式写回执行阶段的结果。计算结果往往被写入CPU的内部寄存器,供后续指令快速访问。在其他情况下,计算结果可以写入主存,主存速度慢,但容量大,价格便宜。某些类型的指令操作程序计数器而不直接产生结果。这些通常被称为“跳转”,并在程序中带来循环行为、阈值执行(跳过阈值)和函数。许多指令也会改变标志寄存器的状态位。这些标志可以用来影响程序行为,因为它们经常显示各种操作结果。例如,使用“比较”指令来判断两个值的大小,并根据比较结果在标志寄存器上设置一个值。该标志可用于通过以下跳转命令确定程序趋势。指令执行完毕并写回结果后,程序计数器的值递增,整个过程重复进行,正常情况下下一个指令周期取下一条顺序指令。如果跳转指令完成,程序计数器将被修改为跳转指令的地址,程序将继续正常执行。许多复杂的CPU可以一次提取多条指令,解码并同时执行。这部分一般涉及到“经典RISC流水线”,实际上是在很多使用简单CPU的电子设备(通常称为微控制器)中迅速普及的。
基本结构
中央处理器包括算术逻辑单元、寄存器单元和控制单元。
操作逻辑单元
算术逻辑单元可以进行定点或浮点算术运算、移位运算和逻辑运算,也可以进行地址运算和转换。
注册单位
寄存器组件包括通用寄存器、特殊寄存器和控制寄存器。通用寄存器可分为定点数和浮点数,用于在指令中存储寄存器操作数和运算结果。通用寄存器是CPU的重要组成部分,大部分指令必须访问它。通用寄存器的宽度决定了计算机内部数据通路的宽度,其端口数往往影响内部操作的并行性。特殊寄存器是执行某些特殊操作所需的寄存器。控制寄存器通常用于指示机器执行的状态,或者保存一些指针,如处理状态寄存器、地址转换目录的基址寄存器、特权状态寄存器、阈值代码寄存器、异常处理寄存器和错误检测寄存器。有时,CPU中有一些缓存,用于临时存储一些数据指令。缓存越大,CPU的运算速度越快。目前市场上的中高端CPU大约有2M二级缓存,高端CPU有4M二级缓存。
最近发现有网友在QQ群提问,什么是cpu我被很多网友炮轰。在计算机无处不在的这些年里,有些人不知道什么是中央处理器。但是,我觉得对于那些不常接触电脑的朋友来说,他们大概不知道cpu是什么意思。如果大家都没接触过电脑,或者时间换成10年前,相信会有很多朋友不知道什么是cpu。
目前,中国的计算机普及率越来越高,但与发达国家相比仍有很大差距。今天,编辑给很少接触电脑的朋友简单介绍一下什么是cpu。首先,我们需要知道cpu是一个与计算机相关的硬件。cpu全称中文意思是中央处理器,每个字的第一个字母可以说是cpu。
中央处理器是计算机操作和控制的核心。CPU、内存和输入输出设备是电子计算机的三个核心部件。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。差不多所有的CPU的运作原理可分为四个阶段:提取(Fetch)、解码(Decode)、执行(Execute)和写回(Writeback)。 CPU从存储器或高速缓冲存储器中取出指令,放入指令寄存器,并对指令译码,并执行指令。所谓的计算机的可编程性主要是指对CPU的编程。
  ①CPU的分类
  CPU品牌有两大阵营,分别是Intel(英特尔)和AMD,这两个行业老大几乎垄断了CPU市场,大家拆开电脑看看,无非也是Intel和AMD的品牌(当然不排除极极少山寨的CPU)。而Intel的CPU又分为Pentium(奔腾) 、Celeron(赛扬)和Core(酷睿)。其性能由高到低也就是Core>Pentium>Celeron。AMD 的CPU分为Semporn(闪龙)和Athlon(速龙),性能当然是Athlon优于Semporn的了。
  Intel与AMD标志认识
  关于更详细的cpu知识大家可以阅读下:电脑硬件知识扫盲 菜鸟提升必看电脑配置知识 这篇文章相信对新手朋友很有帮助。
  阅读完本文,相信初次接触或听说cpu的朋友应该会有一个比较清晰的认识吧,其实很多东西只有接触到了,去找资料就会明白,建议新手朋友遇到不懂的电脑知识可以尝试在电脑百事网(多查找下相关技术文章,这样可能比再群里了解cpu的更全面些。

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