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*處理器

編輯

CPU 即 *處理器 。

*處理器（CPU，Central Processing Unit）是一塊超大規(guī)模的集成電路，是一臺(tái)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算核心和控制核心。主要包括運(yùn)算器（ALU，Arithmetic and Logic Unit）和控制器（CU，Control Unit）兩大部件。此外，還包括若干個(gè)寄存器和高速緩沖存儲(chǔ)器及實(shí)現(xiàn)它們之間的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)的總線(xiàn)。它與內(nèi)部存儲(chǔ)器和輸入/輸出設(shè)備合稱(chēng)為電子計(jì)算機(jī)三大核心部件。

中文名

*處理器

外文名

Central Processing Unit

簡(jiǎn)    稱(chēng)

CPU

發(fā)行時(shí)間

1971年

廠    商

IBM In AMD VIA 龍芯 全美達(dá)

目錄

1物理結(jié)構(gòu)

? 邏輯部件? 寄存器? 控制部件

2主要功能

? 處理指令? 執(zhí)行操作? 控制時(shí)間? 處理數(shù)據(jù)

3工作過(guò)程

? 提取? 解碼? 執(zhí)行? 寫(xiě)回

4發(fā)展歷史

? 第1階段? 第2階段? 第3階段? 第4階段? 第5階段? 第6階段

5性能參數(shù)

? 主頻? 外頻? 總線(xiàn)頻率? 倍頻系數(shù)? 緩存

6制造工藝

7指令集

? CISC? RISC? IA-64

8處理技術(shù)

? 多線(xiàn)程? 多核心? SMP? NUMA技術(shù)? 亂序執(zhí)行? 分枝技術(shù)? 控制器

9產(chǎn)品選購(gòu)

? 核數(shù)選擇? 防假指南

1物理結(jié)構(gòu)編輯

CPU包括運(yùn)算邏輯部件、寄存器部件和控制部件等。

邏輯部件

英文Logic components；運(yùn)算邏輯部件，可以執(zhí)行定點(diǎn)或浮點(diǎn)算術(shù)運(yùn)算操作、移位操作以及邏輯操作，也可執(zhí)行地址運(yùn)算和轉(zhuǎn)換。

寄存器

寄存器部件，包括通用寄存器、寄存器和控制寄存器。

32位CPU的寄存器

通用寄存器又可分定點(diǎn)數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)兩類(lèi)，它們用來(lái)保存指令執(zhí)行過(guò)程中臨時(shí)存放的寄存器操作數(shù)和中間（或zui終）的操作結(jié)果。

通用寄存器是*處理器的重要組成部分，大多數(shù)指令都要訪(fǎng)問(wèn)到通用寄存器。通用寄存器的寬度決定計(jì)算機(jī)內(nèi)部的數(shù)據(jù)通路寬度，其端口數(shù)目往往可影響內(nèi)部操作的并行性。

寄存器是為了執(zhí)行一些特殊操作所需用的寄存器。

控制寄存器（CR0～CR3）用于控制和確定處理器的操作模式以及當(dāng)前執(zhí)行任務(wù)的特性。CR0中含有控制處理器操作模式和狀態(tài)的系統(tǒng)控制標(biāo)志；CR1保留不用；CR2含有導(dǎo)致頁(yè)錯(cuò)誤的線(xiàn)性地址；CR3中含有頁(yè)目錄表物理內(nèi)存基地址，因此該寄存器也被稱(chēng)為頁(yè)目錄基地址寄存器PDBR（Page-Directory Base address Register）。

控制部件

英文Control unit；控制部件，主要是負(fù)責(zé)對(duì)指令譯碼，并且發(fā)出為完成每條指令所要執(zhí)行的各個(gè)操作的控制信號(hào)。

其結(jié)構(gòu)有兩種：一種是以微存儲(chǔ)為核心的微程序控制方式；一種是以邏輯硬布線(xiàn)結(jié)構(gòu)為主的控制方式。

微存儲(chǔ)中保持微碼，每一個(gè)微碼對(duì)應(yīng)于一個(gè)zui基本的微操作，又稱(chēng)微指令；各條指令是由不同序列的微碼組成，這種微碼序列構(gòu)成微程序。*處理器在對(duì)指令譯碼以后，即發(fā)出一定時(shí)序的控制信號(hào)，按給定序列的順序以微周期為節(jié)拍執(zhí)行由這些微碼確定的若干個(gè)微操作，即可完成某條指令的執(zhí)行。

簡(jiǎn)單指令是由（3～5）個(gè)微操作組成，復(fù)雜指令則要由幾十個(gè)微操作甚至幾百個(gè)微操作組成。

2主要功能編輯

處理指令

英特爾和AMD主流CPU和CPU插槽

英文Processing instructions；這是指控制程序中指令的執(zhí)行順序。程序中的各指令之間是有嚴(yán)格順序的，必須嚴(yán)格按程序規(guī)定的順序執(zhí)行，才能保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工作的正確性。

執(zhí)行操作

英文Perform an action；一條指令的功能往往是由計(jì)算機(jī)中的部件執(zhí)行一序列的操作來(lái)實(shí)現(xiàn)的。CPU要根據(jù)指令的功能，產(chǎn)生相應(yīng)的操作控制信號(hào)，發(fā)給相應(yīng)的部件，從而控制這些部件按指令的要求進(jìn)行動(dòng)作。

控制時(shí)間

英文Control time；時(shí)間控制就是對(duì)各種操作實(shí)施時(shí)間上的定時(shí)。在一條指令的執(zhí)行過(guò)程中，在什么時(shí)間做什么操作均應(yīng)受到嚴(yán)格的控制。只有這樣，計(jì)算機(jī)才能有條不紊地工作。