【基础知识】 CPU 详细整理
2021/11/28 6:10:02
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CPU的内部结构解析
CPU和内存是由许多晶体管组成的电子部件,通常称为IC(Integrated Circuit,集成电路)。从功能方面来看,CPU的内部由寄存器,控制器,运算器和时钟四部分构成,各部分之间由电流信号相互连通。
寄存器:可用来暂存指令,数据等处理对象,可以将其看做是内存的一种。根据种类的不同,一个CPU内部会有20~100个寄存器。
控制器:负责把内存上的指令,数据等读入寄存器,并根据指令的执行结果来控制整个计算机。
运算器:负责运算从内存读入寄存器的数据。
时钟:负责发出CPU开始计时的时钟信号。不过,也有些计算机的时钟位于CPU的外部。
CPU是寄存器的集合体
程序是把寄存器作为对象来描述的 例如C#IL操作码,就是寄存器。
使用高级语言编写的程序会在编译后转化成机器语言,然后通过CPU内部的寄存器来处理。不同类型的CPU,其内部寄存器的数量,种类以及寄存器存储的数值范围都是不同的。根据功能的不同,我们可以将寄存器大致划分为八类。
累加寄存器:存储执行运算的数据和运算后的数据。
标志寄存器:存储运算处理后的CPU的状态。
程序计数器:存储下一条指令所在内存的地址。
基址寄存器:存储数据内存的起始地址。
变址寄存器:存储基址寄存器的相对地址。
通用寄存器:存储任意数据。
指令寄存器:存储指令。CPU内部使用,程序员无法通过程序对该寄存器进行读写操作。
栈寄存器:存储栈区域的起始地址。
其中,程序计数器,累加寄存器,标志寄存器,指令寄存器和栈寄存器都只有一个,其他的寄存器一般有多个。
内容来源:https://my.oschina.net/u/4274516/blog/3522193
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