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cpu對存儲器操作有

發布時間: 2022-08-06 19:52:25

1. cpu的主要功能是什麼

其功能主要是:解釋計算機指令以及處理計算機軟體中的數據。

CPU是計算機中負責讀取指令,對指令解碼並執行指令的核心部件。中央處理器主要包括兩個部分,即控制器、運算器,其中還包括高速緩沖存儲器及實現它們之間聯系的數據、控制的匯流排。

電子計算機三大核心部件就是CPU、內部存儲器、輸入/輸出設備。中央處理器的功效主要為處理指令、執行操作、控制時間、處理數據。

在計算機體系結構中,CPU是對計算機的所有硬體資源(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體單元。CPU是計算機的運算和控制核心。計算機系統中所有軟體層的操作,最終都將通過指令集映射為CPU的操作。

發展歷史:

CPU出現於大規模集成電路時代,處理器架構設計的迭代更新以及集成電路工藝的不斷提升促使其不斷發展完善。從最初專用於數學計算到廣泛應用於通用計算,從4位到8位、16位、32位處理器,最後到64位處理器,從各廠商互不兼容到不同指令集架構規范的出現,CPU自誕生以來一直在飛速發展。

2. CPU 對內存的操作有讀、寫、修改和刪除四種嗎

CPU完成讀操作,不改變存儲單元中的內容。

3. CPU能不能直接訪問存儲在內存中的數據,能不能直接訪問存儲在外存中的數據

CPU可以直接訪問存儲在內存中的數據。

不可以直接訪問存儲在外存中的數據,外存數據必須先讀進內存再供CPU訪問。電腦CPU讀取文件要先載入到內存中的原因:

1、機械硬碟發展這么多年,數據相對穩定可靠,而且容量大成本低,不得不使用機械硬碟存取數據。

4. cpu的基本任務及它在原理上有哪三部分組成它們功能是什麼它們與內存有什麼

主要分兩個部分

1、控制器,顧名思義發號指令的部分。

2、運算器,進行算術運算和邏輯運算的部件。

存儲程序與程序控制:程序和數據預先存放在存儲器內。計算機工作時,CPU依次從存儲器中取出一個序中的各條指令(取指令),對指令的功能進行分析(指令解碼);

按指令的功能從內存取出數據(取數)對數據進行運算處理(運算)並保存運算結果,直到取到並執行了停機指令為止。至此完成程序的一次運行。這就是CPU與內存的關系。

(4)cpu對存儲器操作有擴展閱讀:

運算器負責數值浮點等運算,寄存器負責將待處理保存,隨時供運算器調用。控制器負責讓運算器寄存器等的協調工作。

需要計算的數據放在內存中,控制器將按照某種順序,將需要處理的數據調入寄存器,再安排計算器對數據進行處理。

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5. CPU的功能是什麼

中央處理器
1CPU的功能和組成
1.1CPU的功能
一旦把程序裝入內存存儲器,就可以由計算機來自動完成取出指令和執行指令的任務。專門用來完成此項工作的計算機部件稱為中央處理器,通常簡稱CPU。
CPU對整個計算機系統的運行是極其重要的,它有以下四方面的基本功能:
(1)指令控制 程序的順序控制,稱為指令系統。由於程序是一個指令序列,這些指令的相互順序不能任意顛倒,必有須嚴格按控制規定的順序進行,因此,保證機器按順序執行是CPU的基本任務。
(2)操作控制 一條指令的功能往往是由若干個操作信號的組合來實現的,因此,CPU管理並產生內存取出的每條指令的操作信號,把各種信號送往相應的部件,從而控制這些部件按指令的要求進行動作。
(3)時間控制 對各種操作實施時間上的定時,稱為時間控制。因為在計算機中,各種指令的操作信號均受到時間的嚴格定時。另一方面,一條指令的整個執行過程也受到時間的嚴格定時。只有這樣,計算機才能有條不紊地自動工作。
(4)數據格式 所謂數據加工,就是對數據進行算術運算和邏輯運算處理。完成數據的加工處理,是CPU的基本任務。因為,原始信息只有加工處理後才能對人們有用。
1.2CPU的基本組成
傳統的CPU由運算器和控制器兩大部分組成。但隨著技術進步,現在CPU的基本部分變成了運算器、cache和控制器三大部分。
(1)控制器 由程序計數器、指令寄存器、指令解碼器、時序產生器和操作控制器組成,它是發布命令的「決策機構」,即完成協調和指揮整個計算機系統的操作。控制器的主要功能有:內存中取出一條指令,並指出下一條指令在內存中的位置;對指令進行解碼或測試,並產生相應的操作控制信號,以便啟動規定的動作;指揮並控制CPU、內存和輸入/輸出設備之間的數據流動方向。
(2)運算器 由算術邏輯單元(ALU)、累加寄存器、數據緩沖控制器和狀態條件寄存器組成,它是數據加工處理的部件。相對於控制器而言,運算器接受控制器的命令而進行動作,即運算器所進行的全部操作都是由控制器發出信號來指揮的,所以它是執行部件。運算器械有兩個功能:執行所有的算術運算;執行所有的邏輯運算,並進行邏輯測試,如零測試值或兩個值的比較。通常,一個算術操作產生一個運算結果,而一個邏輯操作則產生一個判決。
微程序設計技術是利用軟體方法設計操作控制器的一門技術,具有規范性、靈活性、可維護性等一系列優點,因而在計算機設計中得到了廣泛應用,並取代了早期的硬布線技術。但隨著VISI技術的發展和對機器速度的要求,硬布線邏輯思想又得到了重視。硬布線控制器的基本思想:某一微操作控制信號是指令操作碼解碼輸出、時序信號和狀態條件信號的邏輯函數,即用布爾代數寫出邏輯表達式,然後用門電路、觸發器等器件實現。
2.指令周期
CPU每取出並執行一條指令,都要完成一系列的操作,這一系列操作所需的時間通常叫做一個指令周期。更簡單地說,指令周期是取出並執行一條指令的時間。由於各種指令的操作功能不同,有的簡單,有的復雜,因此各種指令的指令周期是盡相同的。例如,一條訪問指令的指令周期,同一條非訪問指令的指令周期是不相同。
指令周期常常用若干個CPU周期數來表示,CPU周期也稱為機器周期。由於CPU內部的操作速度較快,而CPU訪問一次內存所花的時間較長,因此通常用內存中讀取一個指令字的最短時間來規定CPU周期。這就是說,一條指令的取出階段(通常稱為取指)需要一個CPU周期。而一個CPU周期時間又包含有若干時鍾周期(通常稱為節拍脈沖或T周期,它是處理操作的最基本單位。)
3.流水CPU
流水CPU是以時間並行為原理構造的處理器,這是一種非常經濟而實用的並行技術。目前高性能處理器幾乎無一例外地使用了流水技術。流水技術主要的問題是資源相關、數據相關和控制相關,為此採用相應的技術對策。才能保證流水線暢通而不斷流。
現代流水計算機,其中CPU按流水線方式組織,通常由三大部分組成:指令部件、指令隊列、執行部件。這三個功能部件可以組成一個3流水線。
指令部件本身又構成一個流水線,即指指令流水線,它由取指令、指令解碼、計算機操作數地址、取操作數等幾個過程段組成。
指令隊列是一個先進先出(FIFO)的寄存器棧,用於存放經過解碼的指令和取來的操作數。它也是由若干個過程組成的流水線。
執行部件可以具有多少個算術邏輯運算部件,這些部件本身又用流水線方式構成。
為了使用儲存器的存取時間能與流水線的其他各過程段的速度匹配,一般配採用多體交差存儲器。
一個計算機系統可以在不同的並行等級上採用流水線技術。常見流水線形式有:
指令流水線 指指令步驟的並行。將指令流的處理過程分為取指令、解碼、取操作數、執行、寫回等幾個並行處理的過程段。目前,幾乎所有的高性能計算機都採用了指令流水線。
算術流水線 指運算操作步驟並行。如流水加法器、流水乘法器、流水除法器等。
外理機流水線 又稱宏流水線,是指程序步驟的並行。
4.RISC CPU與多媒體CPU
RISC CPU是繼承CISC的成功技術,並在克服CISC機器缺點的基礎上發展起來 的。RISC機器的三個基本要素:(1)一個有限的簡單指令集;(2)CPU配備大量的能用寄存器;(3)強調指令流水線的優化。注意,RISC機器一定是流水CPU,但是流水CPU不一定是RISC機器。
多媒體CPU是帶MMX技術的處理器。MMX是一種多媒體擴展結構技術,特別適合於圖像數據處理,極大提高了計算機在多媒體和通信應用的功能。多媒體CPU以新一代奔騰CPU為代表,開始採用單指令流多數據的新型結構。

6. 處理器內部有哪些基本操作這些基本操作個包含哪些微操作

什麼是cpu,cpu就是中央處理器,英文為central processing unit。cpu是電腦中的核心配件,只有火柴盒那麼大,幾十張紙那麼厚,但它卻是一台計算機的運算核心和控制核心。電腦中所有操作都由cpu負責讀取指令,對指令解碼並執行指令的核心部件。cpu的結構:中央處理器cpu包括運算邏輯部件、寄存器部件和控制部件。中央處理器從存儲器或高速緩沖存儲器中取出指令,放入指令寄存器,並對指令解碼。它把指令分解成一系列的微操作,然後發出各種控制命令,執行微操作系列,從而完成一條指令的執行。指令是計算機規定執行操作的類型和操作數的基本命令。指令是由一個位元組或者多個位元組組成,其中包括操作碼欄位、一個或多個有關操作數地址的欄位以及一些表徵機器狀態的狀態字和特徵碼。有的指令中也直接包含操作數本身。①運算邏輯部件。可以執行定點或浮點的算術運算操作、移位操作以及邏輯操作,也可執行地址的運算和轉換。②寄存器部件。包括通用寄存器、專用寄存器和控制寄存器。通用寄存器又可分定點數和浮點數兩類,它們用來保存指令中的寄存器操作數和操作結果。通用寄存器是中央處理器的重要組成部分 ,大多 數 指令都要訪問到通用寄存器。通用寄存器的寬度決定計算機內部的數據通路寬度,其埠數目往往可影響內部操作的並行性。專用寄存器是為了執行一些特殊操作所需用的寄存器。控制寄存器通常用來指示機器執行的狀態,或者保持某些指針,有處理狀態寄存器、地址轉換目錄的基地址寄存器、特權狀態寄存器、條件碼寄存器、處理異常事故寄存器以及檢錯寄存器等。有的時候,中央處理器cpu中還有一些緩存,用來暫時存放一些數據指令,緩存越大,說明中央處理器cpu的運算速度越快,目前市場上的中高端中央處理器cpu都有2M左右的二級緩存。③控制部件。主要負責對指令解碼,並且發出為完成每條指令所要執行的各個操作的控制信號。其結構有兩種:一種是以微存儲為核心的微程序控制方式;一種是以邏輯硬布線結構為主的控制方式。微存儲中保持微碼,每一個微碼對應於一個最基本的微操作,又稱微指令;各條指令是由不同序列的微碼組成,這種微碼序列構成微程序。中央處理器在對指令解碼以後,即發出一定時序的控制信號,按給定序列的順序以微周期為節拍執行由這些微碼確定的若干個微操作,即可完成某條指令的執行。簡單指令是由(3~5)個微操作組成,復雜指令則要由幾十個微操作甚至幾百個微操作組成。邏輯硬布線控制器 則完全是由隨 機邏輯組成 。 指令解碼後,控制器通過不同的邏輯門的組合,發出不同序列的控制時序信號,直接去執行一條指令中的各個操作。應用 大型、小型和微型計算機的中央處理器的規模和實現方式很不相同,工作速度也變化較大。中央處理器可以由幾塊電路塊甚至由整個機架組成。如果中央處理器的電路集成在一片或少數幾片大規模集成電路晶元上,則稱為微處理器(見微型機)。中央處理器的工作速度與工作主頻和體系結構都有關系。中央處理器的速度一般都在幾個MIPS(每秒執行100萬條指令)以上。有的已經達到幾百 MIPS 。速度最快的中央處理器的電路已採用砷化鎵工藝。在提高速度方面,流水線結構是幾乎所有現代中央處理器設計中都已採用的重要措施。未來,中央處理器工作頻率的提高已逐漸受到物理上的限制,而內部執行性(指利用中央處理器內部的硬體資源)的進一步改進是提高中央處理器工作速度而維持軟體兼容的一個重要方向。
在那裡能看到CPU的佔用率?
在2000/xp/2003系統中,只需打開任務管理器(ctrl+alt+del )即可看到cpu佔用率
CPU佔用率過高有什麼壞處?
最好不要長期停在100%,對cpu沒影響,可長期溫度過高,會使cpu附近主版電路和晶元因溫度過高起變化,若時間過長,特別是在夏天,會對電腦造成傷害。
一般的,最好不要高溫運行大型軟體,避免讓cpu保持高佔用率,要做好散熱。另外,CPU佔用100也可能是中了木馬,但不能憑這點去判斷,還需其他特徵。

7. 執行指令mov ax,1200h時,cpu對存儲器進行了什麼操作

mov ax,[2000h]指令長度讀取時需要3個匯流排周期,執行時需要1個匯流排周期。

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8. CPU可以直接訪問存儲器的是( )。 A.ROM B.RAM C.CACHE D.磁碟

答案是:A(ROM)+B(RAM)+C (CACHE) !

CPU可以直接訪問的是內存,而內存包括ROM、RAM和Cache,而光碟和CD-ROM則不能被CPU直接訪問。
當前主流計算機技術下,CPU能直接訪問的存儲器包括:緩存(cache)、只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)。
其中緩存通常包括一級、二級和三級緩存,它們直接集成在CPU內部,容量很小但速度非常快,滿足CPU對常用數據的取用;
ROM一般用在SOC的CPU系統中,普通PC只剩下BIOS信息放在ROM里儲存;
RAM就是通常說的內存,因為CPU集成了內存控制器,所以可以直接訪問,速度慢於緩存但容量大很多。
其他諸如硬碟、光碟和優盤類的存儲器都是外部存儲器,它們都是通過主板晶元組與CPU傳輸數據,是非直接訪問模式。