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cpu对存储器操作有

发布时间: 2022-08-06 19:52:25

1. cpu的主要功能是什么

其功能主要是:解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。

CPU是计算机中负责读取指令,对指令译码并执行指令的核心部件。中央处理器主要包括两个部分,即控制器、运算器,其中还包括高速缓冲存储器及实现它们之间联系的数据、控制的总线。

电子计算机三大核心部件就是CPU、内部存储器、输入/输出设备。中央处理器的功效主要为处理指令、执行操作、控制时间、处理数据。

在计算机体系结构中,CPU是对计算机的所有硬件资源(如存储器、输入输出单元)进行控制调配、执行通用运算的核心硬件单元。CPU是计算机的运算和控制核心。计算机系统中所有软件层的操作,最终都将通过指令集映射为CPU的操作。

发展历史:

CPU出现于大规模集成电路时代,处理器架构设计的迭代更新以及集成电路工艺的不断提升促使其不断发展完善。从最初专用于数学计算到广泛应用于通用计算,从4位到8位、16位、32位处理器,最后到64位处理器,从各厂商互不兼容到不同指令集架构规范的出现,CPU自诞生以来一直在飞速发展。

2. CPU 对内存的操作有读、写、修改和删除四种吗

CPU完成读操作,不改变存储单元中的内容。

3. CPU能不能直接访问存储在内存中的数据,能不能直接访问存储在外存中的数据

CPU可以直接访问存储在内存中的数据。

不可以直接访问存储在外存中的数据,外存数据必须先读进内存再供CPU访问。电脑CPU读取文件要先载入到内存中的原因:

1、机械硬盘发展这么多年,数据相对稳定可靠,而且容量大成本低,不得不使用机械硬盘存取数据。

4. cpu的基本任务及它在原理上有哪三部分组成它们功能是什么它们与内存有什么

主要分两个部分

1、控制器,顾名思义发号指令的部分。

2、运算器,进行算术运算和逻辑运算的部件。

存储程序与程序控制:程序和数据预先存放在存储器内。计算机工作时,CPU依次从存储器中取出一个序中的各条指令(取指令),对指令的功能进行分析(指令译码);

按指令的功能从内存取出数据(取数)对数据进行运算处理(运算)并保存运算结果,直到取到并执行了停机指令为止。至此完成程序的一次运行。这就是CPU与内存的关系。

(4)cpu对存储器操作有扩展阅读:

运算器负责数值浮点等运算,寄存器负责将待处理保存,随时供运算器调用。控制器负责让运算器寄存器等的协调工作。

需要计算的数据放在内存中,控制器将按照某种顺序,将需要处理的数据调入寄存器,再安排计算器对数据进行处理。

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5. CPU的功能是什么

中央处理器
1CPU的功能和组成
1.1CPU的功能
一旦把程序装入内存存储器,就可以由计算机来自动完成取出指令和执行指令的任务。专门用来完成此项工作的计算机部件称为中央处理器,通常简称CPU。
CPU对整个计算机系统的运行是极其重要的,它有以下四方面的基本功能:
(1)指令控制 程序的顺序控制,称为指令系统。由于程序是一个指令序列,这些指令的相互顺序不能任意颠倒,必有须严格按控制规定的顺序进行,因此,保证机器按顺序执行是CPU的基本任务。
(2)操作控制 一条指令的功能往往是由若干个操作信号的组合来实现的,因此,CPU管理并产生内存取出的每条指令的操作信号,把各种信号送往相应的部件,从而控制这些部件按指令的要求进行动作。
(3)时间控制 对各种操作实施时间上的定时,称为时间控制。因为在计算机中,各种指令的操作信号均受到时间的严格定时。另一方面,一条指令的整个执行过程也受到时间的严格定时。只有这样,计算机才能有条不紊地自动工作。
(4)数据格式 所谓数据加工,就是对数据进行算术运算和逻辑运算处理。完成数据的加工处理,是CPU的基本任务。因为,原始信息只有加工处理后才能对人们有用。
1.2CPU的基本组成
传统的CPU由运算器和控制器两大部分组成。但随着技术进步,现在CPU的基本部分变成了运算器、cache和控制器三大部分。
(1)控制器 由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成,它是发布命令的“决策机构”,即完成协调和指挥整个计算机系统的操作。控制器的主要功能有:内存中取出一条指令,并指出下一条指令在内存中的位置;对指令进行译码或测试,并产生相应的操作控制信号,以便启动规定的动作;指挥并控制CPU、内存和输入/输出设备之间的数据流动方向。
(2)运算器 由算术逻辑单元(ALU)、累加寄存器、数据缓冲控制器和状态条件寄存器组成,它是数据加工处理的部件。相对于控制器而言,运算器接受控制器的命令而进行动作,即运算器所进行的全部操作都是由控制器发出信号来指挥的,所以它是执行部件。运算器械有两个功能:执行所有的算术运算;执行所有的逻辑运算,并进行逻辑测试,如零测试值或两个值的比较。通常,一个算术操作产生一个运算结果,而一个逻辑操作则产生一个判决。
微程序设计技术是利用软件方法设计操作控制器的一门技术,具有规范性、灵活性、可维护性等一系列优点,因而在计算机设计中得到了广泛应用,并取代了早期的硬布线技术。但随着VISI技术的发展和对机器速度的要求,硬布线逻辑思想又得到了重视。硬布线控制器的基本思想:某一微操作控制信号是指令操作码译码输出、时序信号和状态条件信号的逻辑函数,即用布尔代数写出逻辑表达式,然后用门电路、触发器等器件实现。
2.指令周期
CPU每取出并执行一条指令,都要完成一系列的操作,这一系列操作所需的时间通常叫做一个指令周期。更简单地说,指令周期是取出并执行一条指令的时间。由于各种指令的操作功能不同,有的简单,有的复杂,因此各种指令的指令周期是尽相同的。例如,一条访问指令的指令周期,同一条非访问指令的指令周期是不相同。
指令周期常常用若干个CPU周期数来表示,CPU周期也称为机器周期。由于CPU内部的操作速度较快,而CPU访问一次内存所花的时间较长,因此通常用内存中读取一个指令字的最短时间来规定CPU周期。这就是说,一条指令的取出阶段(通常称为取指)需要一个CPU周期。而一个CPU周期时间又包含有若干时钟周期(通常称为节拍脉冲或T周期,它是处理操作的最基本单位。)
3.流水CPU
流水CPU是以时间并行为原理构造的处理器,这是一种非常经济而实用的并行技术。目前高性能处理器几乎无一例外地使用了流水技术。流水技术主要的问题是资源相关、数据相关和控制相关,为此采用相应的技术对策。才能保证流水线畅通而不断流。
现代流水计算机,其中CPU按流水线方式组织,通常由三大部分组成:指令部件、指令队列、执行部件。这三个功能部件可以组成一个3流水线。
指令部件本身又构成一个流水线,即指指令流水线,它由取指令、指令译码、计算机操作数地址、取操作数等几个过程段组成。
指令队列是一个先进先出(FIFO)的寄存器栈,用于存放经过译码的指令和取来的操作数。它也是由若干个过程组成的流水线。
执行部件可以具有多少个算术逻辑运算部件,这些部件本身又用流水线方式构成。
为了使用储存器的存取时间能与流水线的其他各过程段的速度匹配,一般配采用多体交差存储器。
一个计算机系统可以在不同的并行等级上采用流水线技术。常见流水线形式有:
指令流水线 指指令步骤的并行。将指令流的处理过程分为取指令、译码、取操作数、执行、写回等几个并行处理的过程段。目前,几乎所有的高性能计算机都采用了指令流水线。
算术流水线 指运算操作步骤并行。如流水加法器、流水乘法器、流水除法器等。
外理机流水线 又称宏流水线,是指程序步骤的并行。
4.RISC CPU与多媒体CPU
RISC CPU是继承CISC的成功技术,并在克服CISC机器缺点的基础上发展起来 的。RISC机器的三个基本要素:(1)一个有限的简单指令集;(2)CPU配备大量的能用寄存器;(3)强调指令流水线的优化。注意,RISC机器一定是流水CPU,但是流水CPU不一定是RISC机器。
多媒体CPU是带MMX技术的处理器。MMX是一种多媒体扩展结构技术,特别适合于图像数据处理,极大提高了计算机在多媒体和通信应用的功能。多媒体CPU以新一代奔腾CPU为代表,开始采用单指令流多数据的新型结构。

6. 处理器内部有哪些基本操作这些基本操作个包含哪些微操作

什么是cpu,cpu就是中央处理器,英文为central processing unit。cpu是电脑中的核心配件,只有火柴盒那么大,几十张纸那么厚,但它却是一台计算机的运算核心和控制核心。电脑中所有操作都由cpu负责读取指令,对指令译码并执行指令的核心部件。cpu的结构:中央处理器cpu包括运算逻辑部件、寄存器部件和控制部件。中央处理器从存储器或高速缓冲存储器中取出指令,放入指令寄存器,并对指令译码。它把指令分解成一系列的微操作,然后发出各种控制命令,执行微操作系列,从而完成一条指令的执行。指令是计算机规定执行操作的类型和操作数的基本命令。指令是由一个字节或者多个字节组成,其中包括操作码字段、一个或多个有关操作数地址的字段以及一些表征机器状态的状态字和特征码。有的指令中也直接包含操作数本身。①运算逻辑部件。可以执行定点或浮点的算术运算操作、移位操作以及逻辑操作,也可执行地址的运算和转换。②寄存器部件。包括通用寄存器、专用寄存器和控制寄存器。通用寄存器又可分定点数和浮点数两类,它们用来保存指令中的寄存器操作数和操作结果。通用寄存器是中央处理器的重要组成部分 ,大多 数 指令都要访问到通用寄存器。通用寄存器的宽度决定计算机内部的数据通路宽度,其端口数目往往可影响内部操作的并行性。专用寄存器是为了执行一些特殊操作所需用的寄存器。控制寄存器通常用来指示机器执行的状态,或者保持某些指针,有处理状态寄存器、地址转换目录的基地址寄存器、特权状态寄存器、条件码寄存器、处理异常事故寄存器以及检错寄存器等。有的时候,中央处理器cpu中还有一些缓存,用来暂时存放一些数据指令,缓存越大,说明中央处理器cpu的运算速度越快,目前市场上的中高端中央处理器cpu都有2M左右的二级缓存。③控制部件。主要负责对指令译码,并且发出为完成每条指令所要执行的各个操作的控制信号。其结构有两种:一种是以微存储为核心的微程序控制方式;一种是以逻辑硬布线结构为主的控制方式。微存储中保持微码,每一个微码对应于一个最基本的微操作,又称微指令;各条指令是由不同序列的微码组成,这种微码序列构成微程序。中央处理器在对指令译码以后,即发出一定时序的控制信号,按给定序列的顺序以微周期为节拍执行由这些微码确定的若干个微操作,即可完成某条指令的执行。简单指令是由(3~5)个微操作组成,复杂指令则要由几十个微操作甚至几百个微操作组成。逻辑硬布线控制器 则完全是由随 机逻辑组成 。 指令译码后,控制器通过不同的逻辑门的组合,发出不同序列的控制时序信号,直接去执行一条指令中的各个操作。应用 大型、小型和微型计算机的中央处理器的规模和实现方式很不相同,工作速度也变化较大。中央处理器可以由几块电路块甚至由整个机架组成。如果中央处理器的电路集成在一片或少数几片大规模集成电路芯片上,则称为微处理器(见微型机)。中央处理器的工作速度与工作主频和体系结构都有关系。中央处理器的速度一般都在几个MIPS(每秒执行100万条指令)以上。有的已经达到几百 MIPS 。速度最快的中央处理器的电路已采用砷化镓工艺。在提高速度方面,流水线结构是几乎所有现代中央处理器设计中都已采用的重要措施。未来,中央处理器工作频率的提高已逐渐受到物理上的限制,而内部执行性(指利用中央处理器内部的硬件资源)的进一步改进是提高中央处理器工作速度而维持软件兼容的一个重要方向。
在那里能看到CPU的占用率?
在2000/xp/2003系统中,只需打开任务管理器(ctrl+alt+del )即可看到cpu占用率
CPU占用率过高有什么坏处?
最好不要长期停在100%,对cpu没影响,可长期温度过高,会使cpu附近主版电路和芯片因温度过高起变化,若时间过长,特别是在夏天,会对电脑造成伤害。
一般的,最好不要高温运行大型软件,避免让cpu保持高占用率,要做好散热。另外,CPU占用100也可能是中了木马,但不能凭这点去判断,还需其他特征。

7. 执行指令mov ax,1200h时,cpu对存储器进行了什么操作

mov ax,[2000h]指令长度读取时需要3个总线周期,执行时需要1个总线周期。

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8. CPU可以直接访问存储器的是( )。 A.ROM B.RAM C.CACHE D.磁盘

答案是:A(ROM)+B(RAM)+C (CACHE) !

CPU可以直接访问的是内存,而内存包括ROM、RAM和Cache,而光盘和CD-ROM则不能被CPU直接访问。
当前主流计算机技术下,CPU能直接访问的存储器包括:缓存(cache)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)。
其中缓存通常包括一级、二级和三级缓存,它们直接集成在CPU内部,容量很小但速度非常快,满足CPU对常用数据的取用;
ROM一般用在SOC的CPU系统中,普通PC只剩下BIOS信息放在ROM里储存;
RAM就是通常说的内存,因为CPU集成了内存控制器,所以可以直接访问,速度慢于缓存但容量大很多。
其他诸如硬盘、光盘和优盘类的存储器都是外部存储器,它们都是通过主板芯片组与CPU传输数据,是非直接访问模式。