CPU主要功能:处理指令、执行操作、要求进行动作、控制时间、处理数据。
中央处理器(CPU,Central Processing Unit)是一块超大规模的集成电路,是一台计算机的运算核心(Core)和控制核心( Control Unit)。它的功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。
中央处理器主要包括运算器(算术逻辑运算单元,ALU,Arithmetic Logic Unit)和高速缓冲存储器(Cache)及实现它们之间联系的数据(Data)、控制及状态的总线(Bus)。它与内部存储器(Memory)和输入/输出(I/O)设备合称为电子计算机三大核心部件。
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工作过程
CPU从存储器或高速缓冲存储器中取出指令,放入指令寄存器,并对指令译码。它把指令分解成一系列的微操作,然后发出各种控制命令,执行微操作系列,从而完成一条指令的执行。指令是计算机规定执行操作的类型和操作数的基本命令。指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。有的指令中也直接包含操作数本身。
一、提取
第一阶段,提取,从存储器或高速缓冲存储器中检索指令(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。)
二、解码
CPU根据存储器提取到的指令来决定其执行行为。在解码阶段,指令被拆解为有意义的片段。根据CPU的指令集架构(ISA)定义将数值解译为指令。一部分的指令数值为运算码(Opcode),其指示要进行哪些运算。其它的数值通常供给指令必要的信息,诸如一个加法(Addition)运算的运算目标。
三、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,连接到各种能够进行所需运算的CPU部件。
例如,要求一个加法运算,算术逻辑单元(ALU,Arithmetic Logic Unit)将会连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,易于输出端完成简单的普通运算和逻辑运算(比如加法和位元运算)。如果加法运算产生一个对该CPU处理而言过大的结果,在标志暂存器里可能会设置运算溢出(Arithmetic Overflow)标志。
四、写回
最终阶段,写回,以一定格式将执行阶段的结果简单的写回。运算结果经常被写进CPU内部的暂存器,以供随后指令快速存取。在其它案例中,运算结果可能写进速度较慢,但容量较大且较便宜的主记忆体中。某些类型的指令会操作程序计数器,而不直接产生结果。这些一般称作“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。许多指令会改变标志暂存器的状态位元。这些标志可用来影响程式行为,缘由于它们时常显出各种运算结果。例如,以一个“比较”指令判断两个值大小,根据比较结果在标志暂存器上设置一个数值。这个标志可藉由随后跳转指令来决定程式动向。在执行指令并写回结果之后,程序计数器值会递增,反覆整个过程,下一个指令周期正常的提取下一个顺序指令。
CPU的主要作用如下:
1、处理指令,英文Processing instructions,这是指控制程序中指令的执行顺序。程序中的各指令之间是有严格顺序的,必须严格按程序规定的顺序执行,才能保证计算机系统工作的正确性。
2、执行操作,英文Perform an action,一条指令的功能往往是由计算机中的部件执行一系列的操作来实现的。CPU要根据指令的功能,产生相应的操作控制信号,发给相应的部件,从而控制这些部件按指令的要求进行动作。
3、控制时间,英文Control time,时间控制就是对各种操作实施时间上的定时。在一条指令的执行过程中,在什么时间做什么操作均应受到严格的控制。只有这样,计算机才能有条不紊地工作。
4、处理数据,即对数据进行算术运算和逻辑运算,或进行其他的信息处理。其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据, 并执行指令。
拓展资料:
1,cpu的工作原理就象一个工厂对产品的加工过程:进入工厂的原料(指令),经过物资分配部门(控制单元)的调度分配,被送往生产线(逻辑运算单元)。
2,生产出成品(处理后的数据)后,再存储在仓库(存储器)中,最后等着拿到市场上去卖(交由应用程序使用)。cpu作为是整个微机系统的核心,它往往是各种档次微机的代名词,如往日的286、386、486,到如今的奔腾、奔腾四、K6等等,cpu的性能大致上也就反映出了它所配置的那部微机的性能,因此它的性能指标十分重要。
3,CPU制造工艺的微米是指IC内电路与电路之间的距离。制造工艺的趋势是向密集度愈高的方向发展。密度愈高的IC电路设计,意味着在同样大小面积的IC中,可以拥有密度更高、功能更复杂的电路设计。
4,主要的180nm、130nm、90nm、65nm、45纳米、22nm,intel已经于2010年发布32纳米的制造工艺的酷睿i3/酷睿i5/酷睿i7系列并于2012年4月发布了22纳米酷睿i3/i5/i7系列。并且已有14nm产品的计划(据新闻报道14nm将于2013年下半年在笔记本处理器首发。)。
5,而AMD则表示、自己的产品将会直接跳过32nm工艺(2010年第三季度生产少许32nm产品、如Orochi、Llano)于2011年中期初发布28nm的产品(APU)。TrinityAPU已在2012年10月2日正式发布,工艺仍然32nm,28nm工艺代号Kaveri反复推迟。
6,2013年上市的28nm的Apu仅有平板与笔记本低端处理器,代号Kabini。而且鲜为人知,市场反应平常。据可靠消息,2014年上半年可能有28nm的台式Apu发布,其gpu将采用GCN架构,与高端A卡同架构。
cpu的作用是什么,它是由哪三部分组成的
CPU的作用是执行计算机的指令和处理数据,它主要由运算器、控制器、寄存器三部分组成。首先,CPU,即中央处理器,是计算机的核心部件,负责执行程序中的指令,完成数据的运算和处理工作。它接收并解释计算机指令,然后执行相应的操作,是计算机的“大脑”。无论是进行复杂的数学计算,还是处理日常的...
在计算机中什么是cpu的作用
CPU的作用是处理和执行计算机程序中的指令。1. 指令执行和处理:CPU,即中央处理器,是计算机的“大脑”。当计算机启动时,CPU会开始运行,并执行存储在内存中的程序指令。这些指令可以是基本的算术和逻辑操作,如加法、减法和比较操作,也可以是更复杂的任务,如运行应用程序或进行网络通信。CPU...
cpu的作用是什么
CPU的作用 一、答案 CPU是计算机的核心部件,负责执行程序中的指令和处理数据。它是计算机的大脑,接收并处理来自软件或硬件的各种指令,以实现各种运算、控制和数据处理功能。二、详细解释 1. 基本功能:CPU的主要任务是执行程序中的指令。当计算机启动后,操作系统和应用程序会在内存中运行,CPU会读取内存...
电脑CPU的作用是什么?
CPU是一台计算机的核心,负责处理指令、执行操作、控制时间和处理数据。1、处理指令是指:使程序能够按照严格的顺序执行。2、执行操作是指:将用户输入的指令解释为计算机指令,使相应的计算机部件执行指令。3、控制时间是指:在特定的时间使计算机执行特定的指令操作。4、处理数据是指:对数据进行算术运算和...
什么是CPU? CPU有哪些作用?
一、CPU三个组成部分 运算器,控制器,存储器。二、功能 1、运算器:计算机运行时,运算器的操作和操作种类由控制器决定。运算器处理的数据来自存储器;处理后的结果数据通常送回存储器,或暂时寄存在运算器中。与ControlUnit共同组成了CPU的核心部分。2、控制器:控制单元负责程序的流程管理。正如工厂的...
电脑cpu有什么作用?
电脑CPU的主要作用是处理和运算数据。CPU是计算机的核心部件,它执行程序中的指令,对信息进行高速运算和处理。具体来说,CPU的作用主要体现在以下几个方面:1. 数据处理 CPU可以执行各种算术运算,如加法、减法、乘法、除法等,以及对数据进行比较、判断和传输。这些运算和操作是计算机执行程序的基础。2. ...
cpu的作用
CPU的作用 明确答案:CPU是计算机的核心部件,负责执行计算机程序中的指令,进行信息处理、运算和控制。详细解释:1. 基本功能:CPU,即中央处理器,是计算机系统的核心部件。它负责执行计算机程序中的指令,完成各种运算和处理任务。2. 信息处理与运算:CPU的主要任务是处理信息和进行运算。它接收用户或应用...
CPU是干什么用的?
它的功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据,就像人人类的到脑,要做什么事情都要经过它的分析计算,然后CPU会计算出最快的路径以及方法,然后产生操作控制信号,发给相应的部件,从而控制这些部件按指令的要求进行动作。
在计算机中cpu的作用是
在计算机中,CPU的作用是执行程序指令,处理数据,并控制计算机的各个部件协同工作,是计算机的“大脑”。首先,CPU是计算机的核心部件,负责解释和执行计算机程序中的指令。当我们打开一个软件或者运行一个程序时,CPU会读取存储在内存中的程序指令,然后对这些指令进行解码和执行。这个过程涉及到...
CPU的作用是什么
CPU有着处理指令、执行操作、控制时间、处理数据四大作用。中央处理器(CPU,Central Processing Unit)是一块超大规模的集成电路,是一台计算机的运算核心(Core)和控制核心( Control Unit)。它的功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。中央处理器主要包括运算器(算术逻辑运算单元,ALU,...