1.1计算机硬件基础知识

计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入\输出设备组成

1.1.1中央处理单元（CPU）

功能

• 程序控制：CPU按照程序的安排来执行指令
• 操作控制：一条指令功能的实现需要操作信号来完成
• 时间控制：对指令的执行时间进行严格控制
• 数据处理：是CPU最根本任务，对数据进行算术及逻辑运算进行加工处理
• 对系统内外部中断做出相应及处理

组成

CPU主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线等部件组成

运算器

• 算术逻辑单元（ALU）：是运算器重要部件，负责处理数据，实现对数据的算术与逻辑运算
• 累加寄存器（AC）：简称累加器，是一个通用寄存器，当运算器的ALU执行算术或逻辑运算是为ALU提供一个工作区
• 数据缓冲寄存器（DR）：主要作用：作为CPU和内存、外部设备之间数据传送的中转站以及它们在操作速度的缓冲
• 状态条件寄存器（PSW）：保存算术指令和逻辑指令或测试结果建立的各种条件码内容，分状态标志和控制标志

控制器

一般包括指令控制逻辑、时序控制逻辑、总线控制逻辑和中断控制逻辑等

• 指令控制逻辑：要完成取指令、分析指令、执行指令操作
• 时序控制逻辑：为每条指令按时间顺序提供应有控制信号
• 总线逻辑：为多个功能部件服务的信息通了的控制电路
• 中断控制：控制各种中断请求

指令寄存器（IR）：暂存CPU执行的指令

程序计数器（PC）：具有寄存信息和计数功能，又称指令计数器。PC的内容即是程序第一条指令的地址

地址寄存器（AR）：AR保存当前CPU所访问的内存单元的地址

指令译码器（ID）：包含操作码和地址码，分析操作码

寄存器组

• 专用寄存器：运算器和控制器中的寄存器是专用寄存器
• 通用寄存器

多核CPU

优点是满足用户 进行多任务处理