CPU基础

四、中央处理器

1、作用

①数据处理②指令控制  ?、操作控制 ④时序控制

2、组成

运算器、控制器、寄存器、内部总线

a、运算器

·组成：ALU、累加器

           ALU：算术逻辑运算单元（+-*/%算术运算，&&、||、！逻辑运算）（常见算术逻辑运算皆转换为加法运算）

           累加器（DRAM）：储存中间运算结果（需长时间刷新）

b、控制器

作用：cpu执行指令，运算数据的决策机构

组成：①

将当前指令送到IR进行暂存，在交到由ID进行格式变换及移码，再送出微操作部件同时查询时序部件及PSW参数，后产生。。，再更改PC中的执行指令次数，进行+1，最后，从PC中获取下一条指令地址

c、寄存器

作用：属于内置CPU内部的高速缓存（cache），是速度最快的存储器，用于攒存暂存数据。

通用寄存器：存储运算结果（对外开放，可操作，c：register int a（在通用寄存器中申请空间，调用速度最快，三大前缀：register、static（静态变量初始值为0）、auto）

d、内部总线

CPU内部多个子部件的公共通信信道

注：与内总线区别

3、CPU参数

①主频：单位时间运算次数，单位：Hz  e.g.2.4GHz。

②缓存：一级缓存：存储指令&数据（两个128k分开存储）

              二级缓存：各指令

              三级缓存：提高浮点数运行及视频处理（选电脑必看）

?、制造工艺：CPU内部电路尺寸：单位nm，值越小，性能越高，目前最小amd的7nm。

④指令：平均运算速度（描述cpu运算速度）

a、时钟周期：1/f

     机器周期：包含时钟周期个数，单位：ns

     指令周期>机器周期>时钟周期

     平均运算速度=1/指令周期（百万指令/秒）

CPU指令集

作用：将常见运算及控制指令固化到CPU内部。（https://blog.youkuaiyun.com/lxlmycsdnfree/article/details/78666871，分析很好）

分类：CISC：复杂指令集、RISC:精简指令集、EPIC：简明并型指令集