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1、中央處理器（英文Central Processing Unit，CPU）是一臺(tái)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算核心和控制核心。
2、CPU、內(nèi)部存儲(chǔ)器和輸入/輸出設(shè)備是電子計(jì)算機(jī)三大核心部件。
3、其功能主要是解釋計(jì)算機(jī)指令以及處理計(jì)算機(jī)軟件中的數(shù)據(jù)。
4、CPU由運(yùn)算器、控制器和寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)的總線構(gòu)成。
5、差不多所有的CPU的運(yùn)作原理可分為四個(gè)階段：提?。‵etch）、解碼（Decode）、執(zhí)行（Execute）和寫(xiě)回（Writeback）。
6、 CPU從存儲(chǔ)器或高速緩沖存儲(chǔ)器中取出指令，放入指令寄存器，并對(duì)指令譯碼，并執(zhí)行指令。
7、所謂的計(jì)算機(jī)的可編程性主要是指對(duì)CPU的編程。
8、工作原理 CPU從存儲(chǔ)器或高速緩沖存儲(chǔ)器中取出指令，放入指令寄存器，并對(duì)指令譯碼。
9、它把指令分解成一系列的微操作，然后發(fā)出各種控制命令，執(zhí)行微操作系列，從而完成一條指令的執(zhí)行。
10、 指令是計(jì)算機(jī)規(guī)定執(zhí)行操作的類(lèi)型和操作數(shù)的基本命令。
11、指令是由一個(gè)字節(jié)或者多個(gè)字節(jié)組成，其中包括操作碼字段、一個(gè)或多個(gè)有關(guān)操作數(shù)地址的字段以及一些表征機(jī)器狀態(tài)的狀態(tài)字以及特征碼。
12、有的指令中也直接包含操作數(shù)本身。
13、提取 第一階段，提取，從存儲(chǔ)器或高速緩沖存儲(chǔ)器中檢索指令（為數(shù)值或一系列數(shù)值）。
14、由程序計(jì)數(shù)器（Program Counter）指定存儲(chǔ)器的位置，程序計(jì)數(shù)器保存供識(shí)別目前程序位置的數(shù)值。
15、換言之，程序計(jì)數(shù)器記錄了CPU在目前程序里的蹤跡。
16、 提取指令之后，程序計(jì)數(shù)器根據(jù)指令長(zhǎng)度增加存儲(chǔ)器單元。
17、指令的提取必須常常從相對(duì)較慢的存儲(chǔ)器尋找，因此導(dǎo)致CPU等候指令的送入。
18、這個(gè)問(wèn)題主要被論及在現(xiàn)代處理器的快取和管線化架構(gòu)。
19、解碼 CPU根據(jù)存儲(chǔ)器提取到的指令來(lái)決定其執(zhí)行行為。
20、在解碼階段，指令被拆解為有意義的片斷。
21、根據(jù)CPU的指令集架構(gòu)（ISA）定義將數(shù)值解譯為指令。
22、 一部分的指令數(shù)值為運(yùn)算碼（Opcode），其指示要進(jìn)行哪些運(yùn)算。
23、其它的數(shù)值通常供給指令必要的信息，諸如一個(gè)加法（Addition）運(yùn)算的運(yùn)算目標(biāo)。
24、這樣的運(yùn)算目標(biāo)也許提供一個(gè)常數(shù)值（即立即值），或是一個(gè)空間的定址值：暫存器或存儲(chǔ)器位址，以定址模式?jīng)Q定。
25、 在舊的設(shè)計(jì)中，CPU里的指令解碼部分是無(wú)法改變的硬件設(shè)備。
26、不過(guò)在眾多抽象且復(fù)雜的CPU和指令集架構(gòu)中，一個(gè)微程序時(shí)常用來(lái)幫助轉(zhuǎn)換指令為各種形態(tài)的訊號(hào)。
27、這些微程序在已成品的CPU中往往可以重寫(xiě)，方便變更解碼指令。
28、執(zhí)行 在提取和解碼階段之后，接著進(jìn)入執(zhí)行階段。
29、該階段中，連接到各種能夠進(jìn)行所需運(yùn)算的CPU部件。
30、 例如，要求一個(gè)加法運(yùn)算，算數(shù)邏輯單元（ALU，Arithmetic Logic Unit）將會(huì)連接到一組輸入和一組輸出。
31、輸入提供了要相加的數(shù)值，而輸出將含有總和的結(jié)果。
32、ALU內(nèi)含電路系統(tǒng)，易于輸出端完成簡(jiǎn)單的普通運(yùn)算和邏輯運(yùn)算（比如加法和位元運(yùn)算）。
33、如果加法運(yùn)算產(chǎn)生一個(gè)對(duì)該CPU處理而言過(guò)大的結(jié)果，在標(biāo)志暫存器里，運(yùn)算溢出（Arithmetic Overflow）標(biāo)志可能會(huì)被設(shè)置。
34、寫(xiě)回 最終階段，寫(xiě)回，以一定格式將執(zhí)行階段的結(jié)果簡(jiǎn)單的寫(xiě)回。
35、運(yùn)算結(jié)果經(jīng)常被寫(xiě)進(jìn)CPU內(nèi)部的暫存器，以供隨后指令快速存取。
36、在其它案例中，運(yùn)算結(jié)果可能寫(xiě)進(jìn)速度較慢，但容量較大且較便宜的主記憶體中。
37、某些類(lèi)型的指令會(huì)操作程序計(jì)數(shù)器，而不直接產(chǎn)生結(jié)果。
38、這些一般稱(chēng)作“跳轉(zhuǎn)”（Jumps），并在程式中帶來(lái)循環(huán)行為、條件性執(zhí)行（透過(guò)條件跳轉(zhuǎn)）和函式。
39、 許多指令也會(huì)改變標(biāo)志暫存器的狀態(tài)位元。
40、這些標(biāo)志可用來(lái)影響程式行為，緣由于它們時(shí)常顯出各種運(yùn)算結(jié)果。
41、 例如，以一個(gè)“比較”指令判斷兩個(gè)值的大小，根據(jù)比較結(jié)果在標(biāo)志暫存器上設(shè)置一個(gè)數(shù)值。
42、這個(gè)標(biāo)志可藉由隨后的跳轉(zhuǎn)指令來(lái)決定程式動(dòng)向。
43、 在執(zhí)行指令并寫(xiě)回結(jié)果之后，程序計(jì)數(shù)器的值會(huì)遞增，反覆整個(gè)過(guò)程，下一個(gè)指令周期正常的提取下一個(gè)順序指令。
44、如果完成的是跳轉(zhuǎn)指令，程序計(jì)數(shù)器將會(huì)修改成跳轉(zhuǎn)到的指令位址，且程序繼續(xù)正常執(zhí)行。
45、許多復(fù)雜的CPU可以一次提取多個(gè)指令、解碼，并且同時(shí)執(zhí)行。
46、這個(gè)部分一般涉及“經(jīng)典RISC管線”，那些實(shí)際上是在眾多使用簡(jiǎn)單CPU的電子裝置中快速普及（常稱(chēng)為微控制（Microcontrollers））。
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