微型計算機的微處理器芯片上集成了控制器和運算器;計算機系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)主要由控制器、運算器、內(nèi)存和輸入輸出設(shè)備組成的,其中控制器和運算器統(tǒng)稱為中央處理器。
微型計算機的微處理器芯片上集成了控制器和運算器。
計算機系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)主要由四部分組成:控制器、運算器、內(nèi)存和輸入輸出設(shè)備,其中,控制器和運算器統(tǒng)稱為中央處理器。簡稱CPU.它是計算機硬件系統(tǒng)的指揮中心.它包括控制器和運算器兩個部件,其中,控制器的功能是控制計算機各部分協(xié)調(diào)工作,運算器則是負責計算機的算術(shù)運算和邏輯運算.
(一) 運算器
1、 算術(shù)邏輯運算單元ALU(Arithmetic and Logic Unit)
ALU主要完成對二進制數(shù)據(jù)的定點算術(shù)運算(加減乘除)、邏輯運算(與或非異或)以及移位操作。在某些CPU中還有專門用于處理移位操作的移位器。
通常ALU由兩個輸入端和一個輸出端。整數(shù)單元有時也稱為IEU(Integer Execution Unit)。我們通常所說的“CPU是XX位的”就是指ALU所能處理的數(shù)據(jù)的位數(shù)。
2、 浮點運算單元FPU(Floating Point Unit)
FPU主要負責浮點運算和高精度整數(shù)運算。有些FPU還具有向量運算的功能,另外一些則有專門的向量處理單元。
3、通用寄存器組
通用寄存器組是一組最快的存儲器,用來保存參加運算的操作數(shù)和中間結(jié)果。
在通用寄存器的設(shè)計上,RISC與CISC有著很大的不同。CISC的寄存器通常很少,主要是受了當時硬件成本所限。比如x86指令集只有8個通用寄存器。所以,CISC的CPU執(zhí)行是大多數(shù)時間是在訪問存儲器中的數(shù)據(jù),而不是寄存器中的。這就拖慢了整個系統(tǒng)的速度。而RISC系統(tǒng)往往具有非常多的通用寄存器,并采用了重疊寄存器窗口和寄存器堆等技術(shù)使寄存器資源得到充分的利用。
對于x86指令集只支持8個通用寄存器的缺點,Intel和AMD的最新CPU都采用了一種叫做“寄存器重命名”的技術(shù),這種技術(shù)使x86CPU的寄存器可以突破8個的限制,達到32個甚至