我和计算机技术与软件专业技术资格(水平)考试愉快第一天--软件工程师

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1、计算机的基本硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部件组成。

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2、运算器和控制器等部件被集成在一起统称为*处理单元(Central Processing Unit,CPU)

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3、存储器是计算机系统的记忆设备,分为内部存储器和外部存储器,前者速度快,容量小,用于存放临时程序、数据和中间结果;后者速度慢,容量大,可长期保存程序和数据。我和计算机技术与软件专业技术资格(水平)考试愉快第一天--软件工程师

4、输入设备和输出设备合称为外部设备(简称外设),输入设备用于输入原始数据及各种命令,而输出设备则用于输出处理结果。

CPU的功能

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CPU的组成

CPU 主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线等部件组成,如下图所示:我和计算机技术与软件专业技术资格(水平)考试愉快第一天--软件工程师

5、运算器

1)运算器的组成

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2)运算器的功能

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3)运算器中各组成部件的功能

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控制器

运算器只能完成运算,而控制器用于控制整个CPU的工作,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。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执行指令的操作,过程分为取指令指令译码、按指令操作码执行形成下一条指令地址等步骤。

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。

总线逻辑是为多个功能部件服务的信息通路的控制电路

中断控制逻辑用于控制各种中断请求,并根据优先级的高低对中断请求进行排队逐个交给CPU处理。

控制器各部分组成的功能:

  • 指令寄存器(IR)。当CPU执行一条指令时,先把它从内存储器取到缓冲寄存器中,再送入IR暂存,指令译码器根据IR的内容产生各种微操作指令,控制其他的组成部件工作, 完成所需的功能

  • 程序计数器(PC)。具有寄存信息计数两种功能,又称为指令计数器。程序的执行分两种情况,一是顺序执行,二是转移执行

  • 地址寄存器(AR)。保存当前CPU所访问的内存单元的地址

  • 指令译码器(ID)。指令分为操作码地址码两部分,为了执行任何给定的命令,必须对操作码进行分析,以便识别所有完成的操作。

多核CPU

核心又称为内核,是CPU最主要的组成部分。CPU所有的计算、接受/存储命令、处理数据都由核心执行。各种CPU核心都具有固定的逻辑结构,一级缓存、二级缓存、执行单元、指令级单元和总线接口等逻辑单元都会有合理的布局。

CPU主要厂商AMD和Intel的双核技术在物理结构上有很大不同。AMD将两个内核做在一个Die上,通过直接架构连接起来,集成度更高。Intel则是将放在不同核心上的两个内核封装在一起,因此有人将Intel的方案称为“双芯”,将AMD的方案称为“双核”。