CPU组成 两种指令集

CPU组成 两种指令集

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CPU

CPU又叫中央处理器，计算机的核心部件，负责执行指令和处理数据。
CPU内部又分为运算器和控制器

运算器

• 算数逻辑单元ALU：数据的算术运算和逻辑运算
• 累加寄存器AC：通用寄存器，为ALU提供一个工作区暂存数据
• 数据缓冲寄存器DR：写内存时，暂存指令或数据
• 状态条件寄存器PSW：存状态标志与控制标志

准确来说既不属于运算器也不属于控制器,PSW的作用是桥梁，连接运算器和控制器，确保CPU能够根据运算结果和程序状态正确执行指令

控制器

• 程序计数器pc：存储下一条要执行指令的地址
• 指令寄存器IR：存储即将执行的指令
• 指令译码器ID：对指令中的操作码字段进行分析解析
• 时序部件提供控制信号

指令

指令是一组有意义的二进制代码，基本格式如下：

操作码字段	地址码字段
8位	24位
指定CPU执行的操作类型	指定操作数的来源或目标

CPU有多种寻址方式，各自的特点也不一样：

• 立即寻址：操作数包含在指令中，速度快但操作数的值固定，灵活性差
• 直接寻址：指令中存放的是操作数的地址，访问速度快，但地址长度受限
• 间接寻址：指令中给出一个地址，所对应的内容是操作数的实际地址(需多次访问内存)
• 寄存器寻址：操作数直接存放在寄存器中。访问速度极快，缺点是寄存器数量有限
• 寄存器间接寻址：寄存器内存放的是操作数的内存地址(需要访问内存)

CICS与RISC指令集

CICS和RISC是两种不同的计算机指令集设计理念，它们在指令集复杂度、硬件设计、性能优化等方面有显著区别

特性	CISC	RISC
指令复杂度	复杂，指令数量多	精简，指令数量少
指令长度	可变长度	固定长度
硬件复杂度	高	低
寄存器数量	较少	较多
内存访问方式	灵活，支持多种寻址方式	简单，通常只支持加载/存储架构
功耗	较高	较低
应用场景	桌面电脑、服务器	嵌入式系统、移动设备
代表架构	Intel x86、AMD x86	ARM、MIPS、RISC