我的生活随笔

中央处理器包括哪两大部分组成(中央处理器CPU 工作原理(附详细图解))

  运算器是计算机的数据处理中心,也是机器中各部件交换数据的枢纽,运算器为中心,采用二进制编码表示数据。

  控制器是指计算机的控制中心和指挥中心,它负责控制计算机各部件运行程序,执行指令,完成程序规定的功能。

  CPU,即中央处理器用来处理数据,可以比喻成大脑,是计算机的核心;主板为整个系统提gòng着稳定的运行环境,计算机的各个部件都得以它为基础,所以就像是人体的骨骼支撑着整个身体;显卡用来图像处理,就像是人体的视觉系统;电源给主机提gòng稳定的直流电,就像是人体的血液;内存、硬盘就像人体的记忆中枢。

  约翰·冯·诺依曼(John von Neumann,1903年12月28日-1957年2月8日),美籍匈牙利数学家,计算机科学家,物理学家

  ALU 算术逻辑单元(Arithmetic&logical Unit):是中央处理器(CPU)的执行单元,是所有中央处理器的核心组成部分,由&34;(与门) 和&34;(或门)构成的算术逻辑单元,主要功能是进行二位元的算术运算,如加减乘(不包括整数除法)。

  但是,渐渐的,又有新问题出现,工具人虽然效率高,但是数量不多,而随着越来越多的原材料(数据)涌入,工具人搬不过来。

  这时工厂就整了一个小板车(cache),专门用来运输、寄存工具人搬不过来的数据,而且各工厂可以共享其中一部分(intel 的 L3 cache)。

  随着车间数量(核心数目)增加到八,工厂发现有些时候出货量挺高的(全车间都开工),但有些时候只有一两个个车间开工,其它车间都在围观(调度问题)。

  而且整个工厂一起开工,用电量和发热量也急剧上升,但是各车间的效率(频率)就是上不去,此外,还要担心电力供给、散热、物资(数据)运输等各类问题。

  各部门之间的交通更便利了;并且,工厂也重新招聘短小精悍的工人(提升制程工艺),将以前那种牛高马大,光吃不干的大块头全部淘汰了。

  取指令(Instruction Fetch,IF)阶段是将一条指令从主存中取到指令寄存器的过程。

  在指令译码阶段,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。

  根据指令需要,有可能要访问主存,读取操作数,这样就进入了访存取数(Memory,MEM)阶段。

  作为最后一个阶段,结果写回(Write Back,WB)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。

  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,计算机就接着从程序计数器PC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。

  但现实中,很多时候,需要暂时中断 CPU 的当前执行流,先让 CPU 去做点其他的工作,再回头来继续原来的执行流。

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