计算,例如图形渲染、打印或网络处理。处理器至少由以下三个组件组成:寄存器。寄存器是处理器内部的存储位置。它用于在执行指令期间保存数据和/或内存地址。由于寄存器非常靠近处理器,因此它可以提供对程序执行的操作数的快速访问。不同处理器的寄存器数量差异很大。算术逻辑单元 (ALU)。ALU 为处理器执行所有数值计算和逻辑评估。ALU 从内存接收数据,执行操作,并在必要时将结果写回内存。当今的超级计算机每秒可以执行数万亿次操作。ALU 和寄存器一起称为处理器的数据路径。控制单元。控制单元包含硬件指令逻辑。控制单元解码并监控指令的执行。当计算机系统的各个部分争夺 CPU 资源时,控制单元还充当仲裁器。CPU 的活动由系统时钟同步。在撰写本文时,现代微处理器的时钟频率已超过 3.0 GHz。控制单元还维护一个称为程序计数器 (PC) 的寄存器,该寄存器跟踪要执行的下一条指令的地址。在执行指令期间,系统会标记溢出、加法进位、减法借位等的发生情况,并将其存储在另一个称为状态寄存器的寄存器中。然后,程序员使用结果标志进行程序流控制和决策。在任何时候,处理器状态都是以下四种状态之一:指令获取、指令解码、操作数获取或执行。
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