パソコンのCPUって何ですか？

コンピュータの CPU は、コンピュータの演算装置および制御装置である中央処理装置を指します。CPU には、算術論理コンポーネント、レジスタ コンポーネント、制御コンポーネントなどが含まれます。固定小数点または浮動小数点の算術演算、シフト演算、論理演算を実行でき、アドレス演算や変換も実行できます。

#この記事の動作環境: Windows 7 システム、Dell G3 コンピューター。

CPU は中央処理装置です。コンピュータの演算ユニットとコントローラは何ですか。

CPU には、算術論理コンポーネント、レジスタ コンポーネントと制御コンポーネント、英語の Logic コンポーネント、固定小数点または浮動小数点の算術演算、シフト演算、ロジックを実行できる算術論理コンポーネントが含まれます。演算を行うことができ、アドレス演算や変換も実行できます。

1. レジスタ

レジスタ コンポーネントには、汎用レジスタ、特殊目的レジスタ、および制御レジスタが含まれます。

汎用レジスタは固定小数点数と浮動小数点数に分けられ、命令実行中に一時的に保存されるレジスタのオペランドや中間(最終)演算結果を保存するために使用されます。

汎用レジスタは CPU の重要な部分であり、ほとんどの命令は汎用レジスタにアクセスします。汎用レジスタの幅はコンピュータ内部のデータ パスの幅を決定し、そのポートの数は内部演算の並列性に影響を与えることがよくあります。

特殊目的レジスタは、いくつかの特殊な操作を実行するために必要なレジスタです。

制御レジスタ (CR0 ～ CR3) は、プロセッサの動作モードと現在実行中のタスクの特性を制御および決定するために使用されます。 CR0 には、プロセッサの動作モードとステータスを制御するシステム制御フラグが含まれます。CR1 は予約されています。CR2 には、ページ フォールトを引き起こすリニア アドレスが含まれます。CR3 には、ページ ディレクトリ テーブルの物理メモリ ベース アドレスが含まれます。そのため、このレジスタはページ ディレクトリ ベース アドレス レジスタ PDBR (ページ ディレクトリ ベース アドレス レジスタ)。

2. コントロール ユニット

英語 コントロール ユニット; コントロール ユニットは主に命令をデコードし、各命令を完了するために実行されるさまざまな操作を発行する役割を果たします。 。

マイクロストレージを核としたマイクロプログラム制御方式と、論理的な配線構造に基づく制御方式の2つの構造があります。

マイクロコードはマイクロ ストレージに維持されます。各マイクロコードは、マイクロ命令とも呼ばれる、最も基本的なマイクロ操作の 1 つに対応します。各命令は、異なるマイクロコード シーケンスで構成されます。このマイクロコード シーケンスは、マイクロコード プログラムを構成します。中央プロセッサは命令をデコードした後、特定のシーケンスの制御信号を送信し、これらのマイクロコードによって決定されたいくつかのマイクロ操作を所定のシーケンスおよびマイクロサイクルで実行して、命令の実行を完了します。

単純な命令は (3 ～ 5) のマイクロオペレーションで構成されますが、複雑な命令は数十、場合によっては数百のマイクロオペレーションで構成されます。

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3. 処理命令

Intel および AMD のメインストリーム CPU および CPU ソケット

英語の処理命令; これ制御プログラム内の命令が実行される順序を指します。プログラム内の命令間には厳密な順序があり、コンピュータ システムの正確性を確保するには、プログラムで指定された順序で厳密に実行する必要があります。

4. アクションの実行

英語 アクションの実行: 命令の機能は、多くの場合、一連の操作を実行するコンピューター内のコンポーネントによって実装されます。 CPUは、命令の機能に従って対応する動作制御信号を生成し、対応するコンポーネントに送信し、それによってこれらのコンポーネントが命令の要件に従って動作するように制御する必要があります。

5. 時間の制御

英語 時間の制御; 時間制御とは、さまざまな操作の時間タイミングを実装することです。命令の実行中、どの時点でどのような操作が実行されるかは厳密に制御される必要があります。この方法によってのみ、コンピュータは秩序正しく動作することができます。

6. データの処理

つまり、データに対して算術演算や論理演算を実行したり、その他の情報処理を実行したりすることです。

その機能は主に、コンピューターの命令を解釈し、コンピューター ソフトウェアでデータを処理し、命令を実行することです。マイコンではマイクロプロセッサとも呼ばれ、コンピュータの動作はすべてCPUによって制御されており、CPUの性能指標がマイコンシステムの性能指標に直接影響します。 CPU には、データ通信、リソース共有、分散処理、システムの信頼性の提供という 4 つの基本機能があります。動作原理は基本的に、フェッチ、デコード、実行、ライトバックの 4 つの段階に分けることができます。

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