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    CPU內部結構大概可以分為控制單元、運算單元、儲存單元和時鐘等幾個主要部分。

    運算器是計算機對資料進行加工處理的中心,它主要由算術邏輯部件(ALU:Arithmetic and Logic Unit)、暫存器組和狀態暫存器組成。ALU主要完成對二進位制資訊的定點算術運算、邏輯運算和各種移位操作。通用暫存器組是用來儲存參加運算的運算元和運算的中間結果。狀態暫存器在不同的機器中有不同的規定,程式中,狀態位通常作為轉移指令的判斷條件。

    控制器是計算機的控制中心,它決定了計算機執行過程的自動化。它不僅要保證程式的正確執行,而且要能夠處理異常事件。控制器一般包括指令控制邏輯、時序控制邏輯、匯流排控制邏輯、中斷控制邏輯等幾個部分。

    指令控制邏輯要完成取指令、分析指令和執行指令的操作。時序控制邏輯要為每條指令按時間順序提供應有的控制訊號。一般時鐘脈衝就是最基本的時序訊號,是整個機器的時間基準,稱為機器的主頻。執行一條指令所需要的時間叫做一個指令週期,不同指令的週期有可能不同。一般為便於控制,根據指令的操作性質和控制性質不同,會把指令週期劃分為幾個不同的階段,每個階段就是一個CPU週期。早期CPU同記憶體在速度上的差異不大,所以CPU週期通常和儲存器存取週期相同,後來,隨著CPU的發展現在速度上已經比儲存器快很多了,於是常常將CPU週期定義為儲存器存取週期的幾分之一。

    匯流排邏輯是為多個功能部件服務的資訊通路的控制電路。就CPU而言一般分為內部匯流排和CPU對外聯絡的外部匯流排,外部匯流排有時候又叫做系統匯流排、前端匯流排(FSB)等。

    中斷是指計算機由於異常事件,或者一些隨機發生需要馬上處理的事件,引起CPU暫時停止現在程式的執行,轉向另一服務程式去處理這一事件,處理完畢再返回原程式的過程。由機器內部產生的中斷,我們把它叫做陷阱(內部中斷),由外部裝置引起的中斷叫外部中斷

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