【computer-basic】CPU相关

    科技2023-10-17  97

    CPU相关

    CPU是什么CPU做什么CPU的内部结构CPU是寄存器的集合体计算机语言寄存器的分类&汇编语言 程序计数器标志寄存器函数调用机制通过地址和索引实现数组 CPU指令执行过程

    CPU是什么

    Central Processing Unit,小型计算机芯片,嵌在主板上。

    CPU做什么

    CPU的核心是从程序或应用程序获取指令并执行运算,分为:提取、解码和执行三个关键阶段。 CPU从系统的RAM中提取指令 然后解码该指令的实际内容,然后再由CPU相关部分执行该指令。

    CPU的内部结构

    主要由两部分构成,控制单元 和 算数逻辑单元(ALU)。

    控制单元:从内存中提取指令并解码执行。算数逻辑单元:处理算数和逻辑运算

    从功能来看,CPU内部结构为:

    寄存器:可以用来暂存指令、数据和地址。可以将其看作是内存的一种。控制器:负责把内存上的指令、数据读入寄存器,并根据指令的结果控制计算机。运算器:负责运算从内存中读入寄存器的数据。时钟:负责发出CPU开始计时的时钟信号。

    CPU是寄存器的集合体

    计算机语言

    低级语言:汇编语言和机器语言 高级语言:如C、JAVA等

    寄存器的分类&汇编语言

    寄存器分类:

    程序计数器

    Program Counter 用来存储下一条指令所在的单元地址。 程序执行时,PC的初值为程序第一条指令的地址,在顺序执行程序时,控制器首先按照程序计数器指出的指令地址从内存中取出一条指令,然后分析和执行该指令,同时将PC的值加1指向下一条要执行的指令。 程序计数器控制着程序的流程。

    标志寄存器

    保存累加寄存器的运算结果,也负责溢出和奇偶校验。 运算结果有正、负、零三种,第一个字位、第二个字位、第三个字位各自的结果为1时,分别代表正、负和零。 程序比较指令,实际上是CPU内部做减法运算。

    函数调用机制

    函数的调用和返回很重要的两个指令是call和return指令。在将函数的入口地址设定到程序计数器之前,call指令会把调用函数后要执行的指令地址存储在名为栈的主存内。函数处理完毕后,再通过函数的出口来执行return指令。

    通过地址和索引实现数组

    实际地址 = 基址寄存器的值 + 变址寄存器的值 (固定:100000000) (变化)

    CPU指令执行过程

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