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最近,看到很多想要入手或者更換電腦的朋友們都很關注著目前市面上琳琅滿目的各品牌產品及其紛繁複雜的配件參數,大部分還是能在可分配預算的範圍內基本上還是能找到合適的機型。眾所周知,“挖掘機技術優先看藍翔,電腦配置優先看cpu”。弱弱地問一句:“什麼是CPU?”通常情況下大多數人並不知道什麼是CPU。當然,你可以回答CPU是中央處理器。是的,沒錯。但是,又有多少人清楚cpu處理了什麼,怎麼處理的?

沒有意外,瞭解其工作原理肯定會對更加了解電腦有幫助。接下來,本人從其基本工作流程簡單總結一下。

一、比喻總結

如果有小白朋友,一開始就看正經總結,可能瞬間就會覺得專業詞彙太多,看著頭暈,那麼試試從此部分總結開始大致先了解下。該部分比喻靈感來自拼音輸入法輸入cpu時出現菜譜。

首先想象在一個和諧美滿的家裡,有個帥氣逼人的男士(cpu包括:控制器、運算器)和一個廚藝絕倫的大美妞(輸入端)。

一天,大美妞躺在沙發上翻看著朋友圈,突然扭頭兇狠地看著男士,然後說:之前一直想去吃的目前很火的“坑坑海鮮”,單位裡跟我最不對付的作精已經吃上了,一看就是她男人帶她去的,也不知道好不好吃(輸入指令結束)。此時,男人根據表情、語氣,語境(獲取到的指令),開始分析,最終認為,配偶想讓自己帶她到更火、更上檔次的餐廳(指令譯碼),於是開口:今天我就帶你去6a景區那家更火的“巨坑海鮮”吧,應該很不錯哦(運算、執行指令)。美妞很高興地說:超開心哦。男士暗爽:“這點小心思,我當然懂了”,並把這次分析採取獲得的好的反饋記入意識(結果寫回)。

二、正經總結

結合比喻總結,應該可以更快的理解及記憶cup的工作流程原理了。

1. cpu的內核結構

Cpu內核由控制器和運算器組成

為了方便理解工作原理,簡化內容,在此暫不介紹各控制器構成。

2. Cpu工作一個流程包括五個步驟,分別為:

取指令(Instruction Fetch,IF)→指令譯碼(Instruction Decode,ID)→取操作數(Memory,MEM)→運算、執行指令(Execute,EX)→結果寫回(Write Back,WB)。

控制器需要完成前三個步驟,然後由運算器完成後面兩個步驟。

1.取指令階段

取指令(Instruction Fetch,IF)階段是將一條指令從主存中取到指令寄存器的過程。

程序計數器PC中的數值,用來指示當前指令在主存中的位置。當一條指令被取出後,PC中的數值將根據指令字長度而自動遞增。

2、指令譯碼階段

取出指令後,計算機立即進入指令譯碼(Instruction Decode,ID)階段。

在指令譯碼階段,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。

3、取操作數階段

根據指令需要,有可能要訪問主存,讀取操作數,這樣就進入了訪存取數(Memory,MEM)階段。

此階段的任務是:根據指令地址碼,得到操作數在主存中的地址,並從主存中讀取該操作數用於運算。

4、運算、執行指令階段

在取指令和指令譯碼階段之後,接著進入執行指令(Execute,EX)階段。

此階段的任務是完成指令所規定的各種操作,具體實現指令的功能。為此,CPU的不同部分被連接起來,以執行所需的操作。

5、結果寫回階段

作為最後一個階段,結果寫回(Write Back,WB)階段把執行指令階段的運行結果數據“寫回”到某種存儲形式。

結果數據經常被寫到CPU的內部寄存器中,以便被後續的指令快速地存取;

之後又向各位分享cpu內核兩模塊的具體組成及工作原理小總結。望有幫助。

一天,男士想要吃滿漢全席(接到指令),於是安排早上一起床就出門採購食材,準備讓其配偶在中午完成製作(時序控制),出門前查看了買食材最節省時間的路線(總線控制),於是開開心心奔赴市場(存儲控制)在各個攤販前穿梭,尋找到了各種食材(取操作數)。

以上內容由控制器完成,接下來為運算器的工作。

然後,回到家,把食材放入配偶親選的冰箱(通用存儲),之後大美妞拿出各種食材開始製作(運算),將不需要切割的鮮蝦等食材洗淨除腥(算數邏輯單元alu),之後開始裁切土豆、蘿蔔等需要化整為零的食材(浮點運算單元fpu),之後一頓料理操作,經過一段時間等待,大餐上桌,然後較男士吃飯(結果寫回)。

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