Was ist die CPU eines Computers?

Die CPU des Computers bezieht sich auf die Zentraleinheit, die die Recheneinheit und Steuerung des Computers ist. Die CPU umfasst arithmetische Logikkomponenten, Registerkomponenten, Steuerkomponenten usw. Die arithmetisch-logische Komponente kann Festkomma- oder Gleitkomma-Komponenten ausführen. Es können neben logischen Operationen auch Adressoperationen und Konvertierungen durchgeführt werden.

Die Betriebsumgebung dieses Artikels: Windows 7-System, Dell G3-Computer.

CPU ist die Zentraleinheit. Es ist die Recheneinheit und Steuerung des Computers. Die CPU umfasst arithmetische Logikkomponenten, Registerkomponenten und Steuerkomponenten usw. Englische arithmetische Logikkomponenten können Festkomma- oder Gleitkomma-Rechenoperationen, Schiebeoperationen und logische Operationen ausführen Operationen und können auch Adressoperationen und Übersetzungen durchführen.

1. Register

Registerkomponenten, einschließlich Allzweckregister, Spezialregister und Steuerregister.

Allzweckregister können in Festkommazahlen und Gleitkommazahlen unterteilt werden. Sie werden zum Speichern von Registeroperanden und Zwischenergebnissen (oder Endergebnissen) verwendet, die während der Befehlsausführung vorübergehend gespeichert werden.

Allzweckregister sind ein wichtiger Teil der CPU, und die meisten Anweisungen greifen auf Allzweckregister zu. Die Breite des Allzweckregisters bestimmt die Breite des Datenpfads innerhalb des Computers, und die Anzahl seiner Ports kann häufig die Parallelität interner Vorgänge beeinflussen.

Spezialregister sind Register, die zur Durchführung einiger Sonderoperationen benötigt werden.

Die Steuerregister (CR0~CR3) dienen zur Steuerung und Bestimmung des Betriebsmodus des Prozessors und der Eigenschaften der aktuell ausgeführten Aufgaben. CR0 enthält Systemsteuerungsflags, die den Betriebsmodus und den Status des Prozessors steuern; CR2 enthält die lineare Adresse, die Seitenfehler verursacht; daher wird dieses Register auch als „Seitenfehler“ bezeichnet Seitenverzeichnis-Basisadressenregister PDBR (Seitenverzeichnis-Basisadressenregister).

2. Steuereinheit

Die Steuereinheit ist hauptsächlich für die Dekodierung von Anweisungen und die Ausgabe von Steuersignalen für jeden auszuführenden Vorgang verantwortlich, um jede Anweisung auszuführen.

Es gibt zwei Strukturen: Eine ist eine Mikroprogramm-Steuerungsmethode mit Mikrospeicher als Kern; die andere ist eine Steuerungsmethode, die auf einer logischen Festverdrahtungsstruktur basiert.

Mikrocode wird im Mikrospeicher verwaltet. Jeder Mikrocode entspricht einer der grundlegendsten Mikrooperationen, auch Mikroanweisungen genannt; jede Anweisung besteht aus verschiedenen Mikrocodesequenzen, und diese Mikrocodesequenz bildet ein Mikroprogramm. Nachdem der Zentralprozessor den Befehl dekodiert hat, sendet er eine bestimmte Folge von Steuersignalen aus und führt mehrere durch diese Mikrocodes bestimmte Mikrooperationen in einer bestimmten Reihenfolge und in Mikrozyklen aus, um die Ausführung eines Befehls abzuschließen.

Einfache Anweisungen bestehen aus (3-5) Mikrooperationen, während komplexe Anweisungen aus Dutzenden oder sogar Hunderten von Mikrooperationen bestehen.

Hauptfunktionseditor

3. Verarbeitungsanweisungen

Intel- und AMD-Mainstream-CPUs und CPU-Sockel

Englische Verarbeitungsanweisungen; dies bezieht sich auf die Ausführungsreihenfolge von Anweisungen im Steuerungsprogramm. Es gibt eine strikte Reihenfolge zwischen den Anweisungen im Programm und sie müssen strikt in der vom Programm vorgegebenen Reihenfolge ausgeführt werden, um die Korrektheit des Computersystems sicherzustellen.

4. Eine Aktion ausführen

Englisch: Die Funktion einer Anweisung wird häufig durch Komponenten im Computer implementiert, die eine Abfolge von Operationen ausführen. Die CPU muss entsprechend der Funktion der Anweisung entsprechende Betriebssteuersignale erzeugen und diese an die entsprechenden Komponenten senden, wodurch diese Komponenten so gesteuert werden, dass sie gemäß den Anforderungen der Anweisung handeln.

5. Kontrollzeit

Englisch: Kontrollzeit; Zeitsteuerung; Zeitsteuerung für verschiedene Vorgänge. Bei der Ausführung einer Anweisung sollte streng kontrolliert werden, welche Vorgänge zu welchem ​​Zeitpunkt ausgeführt werden. Nur so kann der Computer ordnungsgemäß arbeiten.

6. Datenverarbeitung

bedeutet, arithmetische Operationen und logische Operationen an Daten durchzuführen oder andere Informationsverarbeitungen durchzuführen.

Seine Funktion besteht hauptsächlich darin, Computeranweisungen zu interpretieren, Daten in Computersoftware zu verarbeiten und Anweisungen auszuführen. Bei einem Mikrocomputer wird er auch als Mikroprozessor bezeichnet. Alle Vorgänge des Computers werden von der CPU gesteuert. Die Leistungsindikatoren der CPU bestimmen direkt die Leistungsindikatoren des Mikrocomputersystems. Die CPU verfügt über die folgenden vier Grundfunktionen: Datenkommunikation, gemeinsame Nutzung von Ressourcen, verteilte Verarbeitung und Systemzuverlässigkeit. Das Funktionsprinzip lässt sich grundsätzlich in vier Phasen unterteilen: Fetch, Decode, Execute und Writeback.

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