中央處理器由運算器和控制器組成
中央處理器(CentralProcessingUnit,CPU),由運算器和控制器組成,是任何計算機系統中必備的核心部件。CPU由運算器和控制器組成,分別由運算電路和控制電路實現。
馮諾依曼體系工作原理
馮諾依曼體系結構是現代計算機的基礎。在該體系結構下,程序和數據統一存儲,指令和數據需要從同一存儲空間存取,經由同一總線傳輸,無法重疊執行。根據馮諾依曼體系,CPU的工作分為以下 5 個階段:取指令階段、指令譯碼階段、執行指令階段、訪存取數和結果寫回。[1]
取指令(IF,instruction fetch),即將一條指令從主存儲器中取到指令寄存器的過程。程序計數器中的數值,用來指示當前指令在主存中的位置。當 一條指令被取出后,程序計數器(PC)中的數值將根據指令字長度自動遞增。[1]
指令譯碼階段(ID,instruction decode),取出指令后,指令譯碼器按照預定的指令格式,對取回的指令進行拆分和解釋,識別區分出不同的指令類 別以及各種獲取操作數的方法。現代CISC處理器會將拆分已提高并行率和效率。[1]
執行指令階段(EX,execute),具體實現指令的功能。CPU的不同部分被連接起來,以執行所需的操作。