cpu的基本功能是什么?(cpu的功能是什么)
哈嘍,大家好~~~我是小編田甜,關(guān)于cpu的基本功能是什么?,cpu的功能是什么這個(gè)很多人還不知道,那么現(xiàn)在讓田甜帶著大家一起來看看吧!
一、CPU的內(nèi)核 從結(jié)構(gòu)上講CPU內(nèi)核分為兩部分:運(yùn)算器和控制器。
(一) 運(yùn)算器 算術(shù)邏輯運(yùn)算單元ALU(Arithmetic and Logic Unit) ALU主要完成對(duì)二進(jìn)制數(shù)據(jù)的定點(diǎn)算術(shù)運(yùn)算(加減乘除)、邏輯運(yùn)算(與或非異或)以及移位操作。
在某些CPU中還有專門用于處理移位操作的移位器。
通常ALU由兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端。
整數(shù)單元有時(shí)也稱為IEU(Integer Execution Unit)。
我們通常所說的“CPU是XX位的”就是指ALU所能處理的數(shù)據(jù)的位數(shù)。
2、 浮點(diǎn)運(yùn)算單元FPU(Floating Point Unit) FPU主要負(fù)責(zé)浮點(diǎn)運(yùn)算和高精度整數(shù)運(yùn)算。
有些FPU還具有向量運(yùn)算的功能,另外一些則有專門的向量處理單元。
3、 通用寄存器組 通用寄存器組是一組最快的存儲(chǔ)器,用來保存參加運(yùn)算的操作數(shù)和中間結(jié)果。
對(duì)于x86指令集只支持8個(gè)通用寄存器的缺點(diǎn),Intel最新CPU采用了一種叫做“寄存器重命名”的技術(shù),這種技術(shù)使x86CPU的寄存器可以突破8個(gè)的限制,達(dá)到32個(gè)甚至更多。
4、 專用寄存器 專用寄存器通常是一些狀態(tài)寄存器,不能通過程序改變,由CPU自己控制,表明某種狀態(tài)。
(二) 控制器 運(yùn)算器只能完成運(yùn)算,而控制器用于控制著整個(gè)CPU的工作。
指令控制器 指令控制器是控制器中相當(dāng)重要的部分,它要完成取指令、分析指令等操作,然后交給執(zhí)行單元(ALU或FPU)來執(zhí)行,同時(shí)還要形成下一條指令的地址。
2、 時(shí)序控制器 時(shí)序控制器的作用是為每條指令按時(shí)間順序提供控制信號(hào)。
時(shí)序控制器包括時(shí)鐘發(fā)生器和倍頻定義單元,其中時(shí)鐘發(fā)生器由石英晶體振蕩器發(fā)出非常穩(wěn)定的脈沖信號(hào),就是CPU的主頻;而倍頻定義單元?jiǎng)t定義了CPU主頻是存儲(chǔ)器頻率(總線頻率)的幾倍。
3、 總線控制器 總線控制器主要用于控制CPU的內(nèi)外部總線,包括地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線等等。
4、中斷控制器 中斷控制器用于控制各種各樣的中斷請(qǐng)求,并根據(jù)優(yōu)先級(jí)的高低對(duì)中斷請(qǐng)求進(jìn)行排隊(duì),逐個(gè)交給CPU處理。
二、CPU的外核 解碼器(Decode Unit) 這是x86CPU特有的設(shè)備,它的作用是把長(zhǎng)度不定的x86指令轉(zhuǎn)換為長(zhǎng)度固定的指令,并交由內(nèi)核處理。
解碼分為硬件解碼和微解碼,對(duì)于簡(jiǎn)單的x86指令只要硬件解碼即可,速度較快,而遇到復(fù)雜的x86指令則需要進(jìn)行微解碼,并把它分成若干條簡(jiǎn)單指令,速度較慢且很復(fù)雜。
好在這些復(fù)雜指令很少會(huì)用到。
2、一級(jí)緩存和二級(jí)緩存(Cache) 一級(jí)緩存和二級(jí)緩存是為了緩解較快的CPU與較慢的存儲(chǔ)器之間的矛盾而產(chǎn)生的,以及緩存通常集成在CPU內(nèi)核,而二級(jí)緩存則是以O(shè)nDie或OnBoard的方式以較快于存儲(chǔ)器的速度運(yùn)行。
對(duì)于一些大數(shù)據(jù)交換量的工作,CPU的Cache顯得尤為重要。
本文分享完畢,希望對(duì)大家有所幫助哦。
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