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文档简介

2.2CPU的逻辑结构

与工作原理2.2.1CPU的逻辑结构

2.2.2指令与指令系统2.2.3CPU的性能指标2.2.1CPU的逻辑结构冯·诺依曼计算机的结构与原理(1)计算机的工作由程序控制,程序是一个指令序列,指令是能被计算机理解和执行的操作命令;(2)程序(指令)和数据均以二进制编码表示,均存放在存储器中;(3)存储器中存放的指令和数据按地址进行存取;(4)指令是由CPU一条一条顺序执行的。中央处理器运算器和控制器输入设备输出设备存储器指令是什么?指令就是命令,它用来规定CPU执行什么操作。指令是构成程序的基本单位,程序是由一连串指令组成的指令采用二进位表示,大多数情况下,指令由两个部分组成:操作码操作数地址指出CPU应执行何种操作的一个命令词,例如加、减、乘、除、取数、存数等指出该指令所操作(处理)的数据或者数据所在位置举例:100206把02存储单元和06存储单元中的内容相加,和数保存在02单元关于CPU的兼容性不同公司生产不同的CPU产品:Intel公司:Pentium系列、赛扬系列、至强等AMD公司:独龙、闪龙、炫龙等IBM公司:Power5、Power6等(苹果的Macintosh使用)SUN公司:UltraSPARC处理器HP公司:PA-RISC、Itanium处理器同一公司同一系列的CPU具有向下(前)兼容性:A计算机(使用新型号CPU)的程序不能在B计算机(使用老型号CPU)上运行,B计算机的程序却能在A计算机上运行不同公司的不同CPU产品其指令系统不同,它们互相不兼容:A计算机的程序不能在B计算机上直接运行,B计算机的程序也不能在A计算机上直接运行互相兼容2.2.3CPU的性能指标如何衡量CPU的性能?计算机的性能主要表现在程序执行速度的快慢,它由许多因素决定,例如CPU、内存、硬盘、显卡等,但通常CPU是主要因素CPU性能高低的主要指标是CPU的速度,有2种衡量方法:计算每秒钟可执行的指令数目(单位:MIPS、MFLOPS)使用常用软件(办公软件、数字媒体处理软件和3D游戏等)的执行速度来衡量CPU的性能影响CPU性能的主要因素(之一)CPU的字长(位数)目前PC使用的CPU大多是32位处理器,新一代的PC机将使用64位处理器主频(CPU时钟频率)主频提高,CPU的处理速度通常也会加快CPU总线(前端总线)的速度CPU总线速度决定了CPU与内存间数据传输速度的快慢高速缓存(cache)的容量与结构cache容量越大、级数越多,其效用就越显著影响CPU性能的主要因素(之二)CPU的指令系统分成复杂指令级CISC和精简指令级RISC两大阵营CISC和RISC之争······PipeliningandParallelProcessingInstructionsResultsaresequenced1.指令排队等候进入CPU处理多核CPU提

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