2013年4月29日 星期一

CPU

中央處理器英語Central Processing Unit縮寫CPU),是電子電腦的主要裝置之一。其功能主要是解釋電腦指令以及處理電腦軟體中的資料。電腦的可編程性主要是指對中央處理器的編程。中央處理器、記憶體輸入/輸出裝置是現代電腦的三大核心部件。20世紀70年代以前,中央處理器是由多個獨立單元構成。後來發展出由積體電路製造的中央處理器,微處理器中央處理器複雜的電路可以做成單一微小功能強大的單元。

算數與邏輯部門(Arithmetic/Logic Unit,ALU)
此部門是電腦執行算術運算.邏輯判斷的部門,可說是電腦的核心。當資料由輸入部門送至記憶單元後,電腦透過程式的控制將資料讀入此部門進行運算,最後才將運算的結果送回記憶部門。

算術邏輯單元英語Arithmetic Logic Unit, ALU)是中央處理器的執行單元,是所有中央處理器的核心組成部分,由"And Gate" 和"Or Gate"構成的算術邏輯單元,主要功能是進行二進位算術運算,如加減乘(不包括整數除法)。基本上,在所有現代CPU體系結構中,二進制都以二補數的形式來表示。(二的補數之前學過)


暫存器Register),是中央處理器內的其中組成部份。暫存器是有限存貯容量的高速存貯部件,它們可用來暫存指令、數據位址。在中央處理器的控制部件中,包含的暫存器有指令暫存器(IR)和程式計數器。在中央處理器的算術及邏輯部件中,包含的暫存器有累加器
電腦架構裡,處理器中的暫存器是少量且速度快的電腦記憶體,藉由提供快速共同地存取數值來加速電腦程式的執行:典型地說就是在已知時間點所作的之計算中間的數值。
暫存器是記憶體階層中的最頂端,也是系統操作資料的最快速途徑。暫存器通常都是以他們可以保存的位元數量來估量,舉例來說,一個8位元暫存器或32位元暫存器。暫存器現在都以暫存器陣列的方式來實作,但是他們也可能使用單獨的正反器、高速的核心記憶體薄膜記憶體以及在數種機器上的其他方式來實作出來。
這個名詞通常都用來意指由一個指令之輸出或輸入可以直接索引到的暫存器群組。更適當的是稱他們為「架構暫存器」。例如,x86指令及定義八個32位元暫存器的集合,但一個實作x86指令集CPU可以包含比八個更多的暫存器。
資料暫存器
用來儲存整數數字(參考以下的浮點暫存器)。在某些簡單(或舊)的CPU,特別的資料暫存器是累加器,作為數學計算之用。
位址暫存器
持有記憶體位址,以及用來存取記憶體。在某些簡單/舊的CPU裡,特別的位址暫存器是索引暫存器(可能出現一個或多個)。
通用目的暫存器
GPRs)- 可以保存資料或位址兩者,也就是說他們是結合 資料/位址 暫存器的功用。
浮點暫存器
FPRs)- 用來儲存浮點數字。
常數暫存器
用來持有唯讀的數值(例如0、1、圓周率等等)。
向量暫存器
用來儲存由向量處理器執行SIMD指令所得到的資料。
特殊目的暫存器
儲存CPU內部的資料,像是程式計數器(或稱為指令指標),堆疊暫存器,以及狀態暫存器(或稱微處理器狀態字組)。