cpu的功能是什么 cpu的作用和功能 _知識(shí)經(jīng)驗(yàn)

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1、一、CPU的內(nèi)核從結(jié)構(gòu)上講CPU內(nèi)核分為兩部分：運(yùn)算器和控制器。
2、  （一）運(yùn)算器 算術(shù)邏輯運(yùn)算單元ALU（Arithmetic and Logic Unit）  ALU主要完成對(duì)二進(jìn)制數(shù)據(jù)的定點(diǎn)算術(shù)運(yùn)算（加減乘除）、邏輯運(yùn)算（與或非異或）以及移位操作。
3、在某些CPU中還有專(zhuān)門(mén)用于處理移位操作的移位器。
4、  通常ALU由兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端。
5、整數(shù)單元有時(shí)也稱(chēng)為IEU（Integer Execution Unit）。
6、我們通常所說(shuō)的“CPU是XX位的”就是指ALU所能處理的數(shù)據(jù)的位數(shù) 。
7、  2、浮點(diǎn)運(yùn)算單元FPU（Floating Point Unit）  FPU主要負(fù)責(zé)浮點(diǎn)運(yùn)算和高精度整數(shù)運(yùn)算。
8、有些FPU還具有向量運(yùn)算的功能，另外一些則有專(zhuān)門(mén)的向量處理單元。
9、  3、通用寄存器組  通用寄存器組是一組最快的存儲(chǔ)器，用來(lái)保存參加運(yùn)算的操作數(shù)和中間結(jié)果。
10、  對(duì)于x86指令集只支持8個(gè)通用寄存器的缺點(diǎn)，Intel最新CPU采用了一種叫做“寄存器重命名”的技術(shù)，這種技術(shù)使x86CPU的寄存器可以突破8個(gè)的限制，達(dá)到32個(gè)甚至更多。
11、  4、專(zhuān)用寄存器  專(zhuān)用寄存器通常是一些狀態(tài)寄存器，不能通過(guò)程序改變，由CPU自己控制，表明某種狀態(tài) 。
12、（二）控制器  運(yùn)算器只能完成運(yùn)算，而控制器用于控制著整個(gè)CPU的工作。
13、 指令控制器  指令控制器是控制器中相當(dāng)重要的部分，它要完成取指令、分析指令等操作，然后交給執(zhí)行單元（ALU或FPU）來(lái)執(zhí)行，同時(shí)還要形成下一條指令的地址。
14、  2、時(shí)序控制器  時(shí)序控制器的作用是為每條指令按時(shí)間順序提供控制信號(hào) 。
15、時(shí)序控制器包括時(shí)鐘發(fā)生器和倍頻定義單元，其中時(shí)鐘發(fā)生器由石英晶體振蕩器發(fā)出非常穩(wěn)定的脈沖信號(hào)，就是CPU的主頻；而倍頻定義單元?jiǎng)t定義了CPU主頻是存儲(chǔ)器頻率（總線(xiàn)頻率）的幾倍。
16、  3、總線(xiàn)控制器  總線(xiàn)控制器主要用于控制CPU的內(nèi)外部總線(xiàn)，包括地址總線(xiàn)、數(shù)據(jù)總線(xiàn)、控制總線(xiàn)等等。
17、  4、中斷控制器  中斷控制器用于控制各種各樣的中斷請(qǐng)求，并根據(jù)優(yōu)先級(jí)的高低對(duì)中斷請(qǐng)求進(jìn)行排隊(duì) ，逐個(gè)交給CPU處理。
18、二、CPU的外核  解碼器（Decode Unit）  這是x86CPU特有的設(shè)備，它的作用是把長(zhǎng)度不定的x86指令轉(zhuǎn)換為長(zhǎng)度固定的指令，并交由內(nèi)核處理。
19、解碼分為硬件解碼和微解碼，對(duì)于簡(jiǎn)單的x86指令只要硬件解碼即可，速度較快，而遇到復(fù)雜的x86指令則需要進(jìn)行微解碼，并把它分成若干條簡(jiǎn)單指令，速度較慢且很復(fù)雜。
20、好在這些復(fù)雜指令很少會(huì)用到。
21、  2、一級(jí)緩存和二級(jí)緩存（Cache）  一級(jí)緩存和二級(jí)緩存是為了緩解較快的CPU與較慢的存儲(chǔ)器之間的矛盾而產(chǎn)生的，以及緩存通常集成在CPU內(nèi)核，而二級(jí)緩存則是以O(shè)nDie或OnBoard的方式以較快于存儲(chǔ)器的速度運(yùn)行。
22、對(duì)于一些大數(shù)據(jù)交換量的工作，CPU的Cache顯得尤為重要。
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