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1、什么是CPU

計算機的基本硬件系統由運算器、控制器、存儲器、輸入設備、輸出設備5大部件組成。

運算器和控制器等部件被集成在一起稱為中央處理單元(Central Processing Unit,CPU).CPU是硬件系統的核心。

2、CPU的用途

CPU主要負責獲取程序指令、對指令進行譯碼并加以執行。

CPU的功能如下圖：

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3、CPU的組成

CPU主要由運算器、控制器、寄存器和內部總線等部件組成。

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3.1 運算器

運算器包括算術邏輯單元（ALU）、累加器、緩沖寄存器、狀態條件寄存器等。它的主要工作是完成所規定的的各種算術和邏輯運算。

算術邏輯單元(ALU)：ALU的重要組成部件，負責處理數據，實現算術和邏輯運算。

累加器（AC）：當執行算術或邏輯運算時，為ALU提供一個工作區。

數據緩沖器（DR）：作為CPU和內存、外部設備之間數據傳送的中轉站、操作速度的緩沖；

在單累加器結構的運算器中，DR還可以作為操作數寄存器。

狀態寄存器（PSW）：保存算術指令和邏輯指令運行或測試的結果建立的的各種條件碼內容，分為狀態標志和控制標志。

3.2 控制器

用于控制這個CPU的工作，不僅要保證程序的正確執行，還要能處理異常事件。

控制器主要包括指令控制邏輯、時序控制邏輯、總線控制邏輯、中斷控制邏輯。

3.2.1 指令控制

指令寄存器（IR）：當執行一條指令時，需要先把它從內存存儲器取到緩沖寄存器中，再送入IR中暫存，指令譯碼器會根據IR的內容產生各種微操作命令，控制其他部件協調工作，完成指令的功能。

程序計數器（PC）：PC具有寄存和計數兩種功能。又稱為指令計數器。

地址寄存器（AR）：用來保存當前CPU所訪問的內存單元地址。

指令譯碼器（ID）：包含指令操作碼和地址碼兩部分，為了能執行任何給定的指令必須對操作碼進行分析，以便識別要進行的操作。

3.2.2 時序控制

時序控制要為每條指令按時間順序提供應有的控制信號。

3.2.3 總線控制

為多個功能部件提供服務的信息通路的控制電路。

3.2.4 中斷控制

用于控制各種中斷請求，并根據優先級排隊，逐個交給CPU處理。

3.3 寄存器組

分為專用寄存器、通用寄存器。運算器和控制器中的寄存器是專用寄存器，作用是固定的。

通用寄存器用途廣泛由程序員規定其用途。

4、什么是多核CPU

內核：CPU的核心稱為內核，是CPU的最重要組成部分。CPU的所有計算、接收/存儲命令、處理數據都是由核心執行。

多核：在一個單芯片上集成兩個或者更多個處理器內核，并且每個內核都有自己的邏輯單元、控制單元、中端處理器、運算單元、一級Cache、二級Cache共享或獨有。

多核CPU優點：可滿足用戶同時進行多任務處理等要求。

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總結

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