计算机基础

Posted 2021-03-10 wyee

CPU

CPU 的全称是 Central Processing Unit，CPU 与计算机的关系就相当于大脑和人的关系。CPU 与计算机的关系就相当于大脑和人的关系。分为三个关键阶段：提取，解码和执行。CPU从系统的主存中提取指令，然后解码该指令的实际内容，然后再由 CPU 的相关部分执行该指令。

CPU 负责的就是解释和运行最终转换成机器语言的内容。

      CPU 主要由两部分构成：控制单元 和 算术逻辑单元（ALU）

 

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

CPU 是计算机的心脏和大脑，它与输入/输出（I / O）设备进行通信，这些设备向 CPU 发送数据和从 CPU 接收数据。

从功能来看，CPU 的内部由寄存器、控制器、运算器和时钟四部分组成

 

 

 

• 寄存器是中央处理器内的组成部分。它们可以用来暂存指令、数据和地址。可以将其看作是内存的一种。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 是一系列寄存器的集合体

CPU 的四个结构中，我们程序员只需要了解寄存器就可以了，其余三个不用过多关注，为什么这么说？因为程序是把寄存器作为对象来描述的。不同类型的 CPU ，其内部寄存器的种类，数量以及寄存器存储的数值范围都是不同的。不过，根据功能的不同，可以将寄存器划分为下面这几类

 

种类	功能
累加寄存器	存储运行的数据和运算后的数据。
标志寄存器	用于反应处理器的状态和运算结果的某些特征以及控制指令的执行。
程序计数器	程序计数器是用于存放下一条指令所在单元的地址的地方。
基址寄存器	存储数据内存的起始位置
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	储存正在被运行的指令，CPU内部使用，程序员无法对该寄存器进行读写
栈寄存器	存储栈区域的起始位置

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，其他寄存器一般有多个。