CPU的组成

CPU的组成 cPU内部结构大概可以分为控制单元、运算单元、存储单元和时钟等几个主要部分。 运算器是计算机对数据进行加工处理的中心，它主要由算术逻辑部件(ALU:ArithmeticandLogicUnit)、寄存器组和状态寄存器组成。ALU主要完成对二进制信息的定点算术运算、逻辑运算和各种移位操作。通用寄存器组是用来保存参加运算的操作数和运算的中间结果。状态寄存器在不同的机器中有不同的，程序中，状态位通常作为转移指令的判断条件。 控制器是计算机的控制中心，它决定了计算机运行过程的自动化。它不仅要保证程序的正确执行，而且要能够处理异常事件。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、中断控制逻辑等几个部分。 指令控制逻辑要完成取指令、分析指令和执行指令的操作。时序控制逻辑要为每条指令按时间顺序提供应有的控制信号。一般时钟脉冲就是最基本的时序信号，是整个机器的时间基准，称为机器的主频。执行一条指令所需要的时间叫做一个指令周期，不同指令的周期有可能不同。一般为便于控制，根据指令的操作性质和控制性质不同，会把指令周期划分为几个不同的阶段，每个阶段就是一个cPU周期。早期cPU同内存在速度上的差异不大，所以cPU周期通常和存储器存取周期相同，后来，随着cPU的发展现在速度上已经比存储器快很多了，于是常常将cPU周期定义为存储器存取周期的几分之一。 总线逻辑是为多个功能部件服务的信息通路的控制电路。就cPU而言一般分为内部总线和cPU对外联系的外部总线，外部总线有时候又叫做系统总线、前端总线(FSB)等。 中断是指计算机由于异常事件，或者一些随机发生需要马上处理的事件，引起cPU暂时停止现在程序的执行，转向另一服务程序去处 理这一事件，处理完毕再返回原程序的过程。由机器内部产生的中断， 我们把它叫做陷阱(内部中断)，由外部设备引起的中断叫外部中断。