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计算机与操作系统:CPU

cpu 是计算机最核心的组成部分,它由一个芯片及数十亿个晶体管组成,它之于计算机相当于大脑之于人类的关系。

逻辑上可以将 CPU 分为控制单元及逻辑计算单元两部分:

  • 控制单元:从内存中提取指令并解码执行。
  • 逻辑计算单元:处理算数和逻辑运算。

从功能上又可以将 CPU 分为控制器、运算器、时钟、寄存器四部分。

  • 控制器:负责从内存中提出指令/数据到寄存器,并根据指令结果控制计算机。
  • 运算器:对寄存器内的数据进行运算
  • 时钟:负责向cpu发送开始记时的信号。
  • 寄存器:cpu的重要组成部分,负责临时存储地址/数据/指令,类似于内存的作用,一个cpu中有20-100个不同种类的寄存器。

程序运行时,程序计数器存储的是程序第一条指令的地址,控制器根据该地址从内存中取出指令分析并执行(顺序执行/条件分支/循环执行),并且将程序计数器修改为下一条指令的地址。

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