处理器基本知识介绍_第1页
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文档简介

1、处理器基本知识介绍当我们在采购电脑、手机的时候,销售人员都会告知我们电脑、手机的配置,都会提到cpu,伴侣也会提示注重下cpu。那么cpu到底是什么?cpu的英文全称是central processing unit,翻译成中文也就是中心处理器。cpu有着处理命令、执行操作、控制时光、处理数据四大作用,打个比方来说,cpu就像我们的大脑,帮我们完成各式各样的生理活动。因此假如没有cpu,那么电脑就是一堆废物,无法工作。cpu从存储器或高速缓冲存储器中取出命令,放入命令寄存器,并对命令译码。它把命令分解成一系列的微操作,然后发出各种控制指令,执行微操作系列,从而完成一条命令的执行。命令是计算机规定

2、执行操作的类型和操作数的基本指令。命令是由一个字节或者多个字节组成,其中包括操作码字段、一个或多个有关操作数地址的字段以及一些表征机器状态的状态字以及特征码。有的命令中也挺直包含操作数本身。处理器由什么组成_处理器基本学问介绍处理器基本学问处理器:超大规模,就是模电里说的集成,不同的是它所要做的就是处理机器码,对应机器码的不同做出不同的处理。比较有名的处理器厂商有inter ,amd ,ibm,以及 其中inter主要是pc机上,而arm主要在手机上。处理器:center process unit - 中心处理器 具有运算器跟控制器功能的大规模集成电路。处理器的基本组成包括:1.运算器(alu

3、,arithmec logic unit)2.高速缓存储器(cache)3.实现alu与data联系的data4.控制及状态(bus)处理器由什么组成_处理器基本学问介绍处理器架构:处理器架构代表了各个部件的罗列组合方式,处理器就像是计算机的心脏,它除了可以运算一些东西外其实也不会什么,真刚要把它计算出来的东西实现出来的还是要依赖外面的设备。而如何把cpu跟外面的设备有序的链接起来就是处理器架构要做的事情了。处理器架构是有一些规范的,没有规范的话,拿给别人用别人也不知道怎么用,现在主流的处理器架构分为两类:一个是intel系列cpu,另一个是amd系列cpu,了解这些架构对于这些架构怎么用以后

4、把cpu的解释书拿来看就清晰了。中心处理器cpu由什么组成cpu包括运算规律部件、寄存器部件和控制部件等。规律部件英文logic components;运算规律部件。可以执行定点或浮点算术运算操作、移位操作以及规律操作,也可执行地址运算和转换。寄存器寄存器部件,包括寄存器、专用寄存器和控制寄存器。 通用寄存器又可分定点数和浮点数两类,它们用来保存命令执行过程中暂时存放的寄存器操作数和中间(或终于)的操作结果。 通用寄存器是中心处理器的重要部件之一。控制部件英文control unit;控制部件,主要是负责对命令译码,并且发出为完成每条命令所要执行的各个操作的控制信号。其结构有两种:一种是以微存

5、储为核心的微程序控制方式;一种是以规律硬布线结构为主的控制方式。微存储中保持微码,每一个微码对应于一个最基本的微操作,又称微命令;各条命令是由不同序列的微码组成,这种微码序列构成微程序。中心处理器在对命令译码以后,即发出一定时序的控制信号,按给定序列的挨次以微周期为节拍执行由这些微码确定的若干个微操作,即可完成某条命令的执行。容易命令是由(35)个微操作组成,复杂命令则要由几十个微操作甚至几百个微操作组成。中心处理器的作用cpu从存储器或高速缓冲存储器中取出命令,放入命令寄存器,并对命令译码。它把命令分解成一系列的微操作,然后发出各种控制指令,执行微操作系列,从而完成一条命令的执行。命令是计算

6、机规定执行操作的类型和操作数的基本指令。命令是由一个字节或者多个字节组成,其中包括操作码字段、一个或多个有关操作数地址的字段以及一些表征机器状态的状态字以及特征码。有的命令中也挺直包含操作数本身。提取第一阶段,提取,从存储器或高速缓冲存储器中检索命令(为数值或一系列数值)。由程序计数器(program counter)指定存储器的位置。(程序计数器保存供识别程序位置的数值。换言之,程序计数器记录了cpu在程序里的踪迹。)解码cpu按照存储器提取到的命令来打算其执行行为。在解码阶段,命令被拆解为故意义的片段。按照cpu的命令集架构(isa)定义将数值解译为命令。一部分的命令数值为运算码(opco

7、de),其指示要举行哪些运算。其它的数值通常供应命令须要的信息,诸如一个加法(addition)运算的运算目标。执行在提取和解码阶段之后,紧接着进入执行阶段。该阶段中,衔接到各种能够举行所需运算的cpu部件。例如,要求一个加法运算,算术规律单元(alu,arithmetic logic unit)将会衔接到一组输入和一组输出。输入提供了要相加的数值,而输出将含有总和的结果。alu内含电路系统,易于输出端完成容易的一般运算和规律运算(比如加法和位元运算)。假如加法运算产生一个对该cpu处理而言过大的结果,在标记暂存器里可能会设置运算溢出(arithmetic overflow)标记。写回终于阶段

8、,写回,以一定格式将执行阶段的结果容易的写回。运算结果常常被写进cpu内部的暂存器,以供随后命令迅速存取。在其它案例中,运算结果可能写进速度较慢,但容量较大且较廉价的主记忆体中。某些类型的命令会操作程序计数器,而不挺直产生结果。这些普通称作“跳转”(jumps),并在程式中带来循环行为、条件性执行(透过条件跳转)和函式。许多命令会转变标记暂存器的状态位元。这些标记可用来影响程式行为,原因于它们不时显出各种运算结果。例如,以一个“比较”命令推断两个值大小,按照比较结果在标记暂存器上设置一个数值。这个标记可藉由随后跳转命令来打算程式动向。在执行命令并写回结果之后,程序计数器值会递增,反覆囫囵过程,

9、下一个命令周期正常的提取下一个挨次命令。处理器由什么组成_处理器基本学问介绍处理器工作过程比如我们写的代码亦或者是汇编代码,在通过编译器编译成机器码后发送给内存,而处理器就是从内存里拿那些机器码来一条一条执行,详细执行过程如下取址,译码,执行-cup上处理数据通过这种三级流水线操作来实现机器码内部的功能 不排解有些cpu有多于3级的流水线(多一级流水线就多一个预备,会提升执行质量与效率),但这三个流水线是必需存在的每一级流水线要做的工作如下:取址:从存储器中找到机器码译码:把机器码翻译成故意义的片段执行:执行所翻译后的代码段命令集:就是cpu能够识别的故意义的机器码段的集合(举个例子,比如机器

10、码0x000112120780,cpu会读取这个机器码,然后再对照自己的命令集,查出这个机器码详细要做什么,而这详细要做什么的信息的集合就是命令集)。主要有它们之间的区分 前两者主要是命令长度,其实risc命令集是从cisc命令集里比较常用的命令的一个集合,arm就是用risc,而x86是用cisc,其实risc是从cisc中提炼出来的,但通过risc命令间的协作也能实现cisc中的命令。1.cisc命令集,也称为复杂命令集,英文名是cisc(complex instruction set computer) 用法此类命令集的cpu用 inter 的x862.risc命令集,精简命令集,英文名

11、(reduced instruction set computing ) 用法此类命令集的cpu用arm大多数芯片3.ia-64命令集,精确并行命令计算机。处理器技术:如何让处理器越发高效的工作。多线程,简称smt,线程其实就是正在运行的程序。而多线程就是让多个程序同时在cpu上跑,固然我们知道单核cup一次只能执行一个程序的,那么我们要如何才干够让多个程序在一个cpu上跑?道理很容易,就是你跑一下,我再跑一下。让多个线程一个跑一下,因为跑的很快,所以我们用法者是不会感觉他们之间的停顿的,也就是说,我们会认为他们同时在跑。多核心,简称cmp(chip multiprocessors,简称cmp ),单芯片多处理器,就是多个处理器在同一个芯片中,可以这样做的缘由是元器件越来越小制成越来越高,这样做

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