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發布時間:2020-07-27 11:19  





CPU,是電子計算機的主要設備之一,電腦中的核心配件。其功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟件中的數據。CPU是計算機中負責讀取指令,對指令譯碼并執行指令的核心部件。每個CPU都有一套自己可以執行的專門的指令集(注意,這部分指令是CPU提供的,CPU-Z軟件可查看)。正是因為不同CPU架構的指令集不同,使得x86處理器不能執行ARM程序,ARM程序也不能執行x86程序。(Intel和AMD都使用x86指令集,手機絕大多數使用ARM指令集)。
在計算機體系結構中,CPU 是對計算機的所有硬件資源(如存儲器、輸入輸出單元) 進行控制調配、執行通用運算的核心硬件單元。CPU 是計算機的運算和控制核心。計算機系統中所有軟件層的操作,終都將通過指令集映射為CPU的操作。
由于CPU訪問內存以得到指令或數據的時間要比執行指令花費的時間長很多,因此在CPU內部提供了一些用來保存關鍵變量、臨時數據等信息的通用寄存器。所以,CPU需要提供 一些特定的指令,使得可以從內存中讀取數據存入寄存器以及可以將寄存器數據存入內存。
用戶態的CPU,只允許執行指令集中的部分指令。一般而言,IO相關和把內存保護相關的所有執行在用戶態下都是被禁止的,此外其它一些特權指令也是被禁止的,比如用戶態下不能將PSW的模式設置控制位設置成內核態。
控制器之所以知道數據放哪里、做什么運算(比如是做加法還是邏輯運算?)都是由指令告訴控制器的,每個指令對應一個基本操作,比如加法運算對應一個指令。例如,將兩個MDR寄存器(保存了來自內存的兩個數據)中的值拷貝到ALU中,然后根據的操作指令執行加法運算,將運算結果拷貝會一個MDR寄存器中,后寫入到內存。
關于CPU的多核和多線程
1、CPU的物理個數由主板上的插槽數量決定,每個CPU可以有多核心,每核心可能會有多線程。
2、多核CPU的每核(每核都是一個小芯片),在OS看來都是一個獨立的CPU。
3、對于超線程CPU來說,每核CPU可以有多個線程(數量是兩個,比如1核雙線程,2核4線程,4核8線程),每個線程都是一個虛擬的邏輯CPU(比如windows下是以邏輯處理器的名稱稱呼的),而每個線程在OS看來也是獨立的CPU。