# 6.1.1 CPU的功能
计算机的工作过程就是程序的运行过程,也就是在控制器的控制下逐条执行程序中各指令的过程。在程序运行过程中,计算机的各部件在控制器的控制下有条不紊地工作,在各部件之间流动的指令和数据形成了指令流和数据流。
从程序运行的角度来看,控制器的基本功能是对指令流和数据流在时间不空间上实施正确的控制。
对指令流的控制:指令流出的控制;指令分析不执行的控制;指令流向的控制
对数据流的控制主要应包括对数据的流入不流出的控制;对数据变换、加工等操作的控制。
对于冯·诺依曼结构的计算机而言,数据流是根据指令流的操作而形成的,也就是说数据流是由指令流来驱动的。
# 6.1.2 CPU中的主要寄存器
CPU中的主要寄存器是用来暂时保存在运算和控制过程中的中间结果、最终结果以及控制、状态信息的,它又可分为通用寄存器和与用寄存器两种。
1.通用寄存器
通用寄存器可用来存放原始数据和运算结果,有的还可以作为变址寄存器、计数器、地址指针等。通用寄存器一般可以由CPU直接访问。
2.专用寄存器
与用寄存器是与门用来完成某一种特殊功能的寄存器。CPU中至少要有五个与用的寄存器。它们是:程序计数器(PC)、指令寄存器(IR)、存储器地址寄存器(MAR)、存储器数据寄存器(MDR)、状态标志寄存器(PSWR)
⑴ 程序计数器(PC) :程序计数器用来存放正在执行的指令地址或接着要执行的下条指令地址。
⑵ 指令寄存器(IR) :指令寄存器用来存放从存储器中取出的指令。
(3) 存储器地址寄存器(MAR) :存储器地址寄存器用来保存当前CPU所访问的主存单元的地址。
(4) 存储器数据寄存器(MDR) :存储器数据寄存器用来暂时存放由主存储器读出的一条指令或一个数据字;反之,当向主存存入一条指令或一个数据字时,也暂时将它们存放在存储器数据寄存器中。
⑸ 状态标志寄存器(PSWR)
状态标志寄存器用来存放程序状态字的。程序状态字的各位表征程序和机器运行的状态,是参不控制程序执行的重要依据之一。
8086的状态标志寄存器共16位,包括九个标志位,其中六个为状态标志,三个为控制标志。
# 6.1.3 CPU的组成
运算器的主要功能有:
⑴ 执行所有的算术运算;
⑵ 执行所有的逻辑运算,并进行逻辑测试。
控制器的主要功能有:
⑴ 从主存中取出一条指令,并指出下一条指令在主存中的位置。
⑵ 对指令进行译码或测试,产生相应操作控制信号,以便启动规定动作。
⑶ 指挥并控制CPU、主存和输入/输出设备之间的数据流动方向。
# 6.1.4 CPU的主要技术参数
- 1.字长
- 2.内部工作频率
- 3.外部工作频率
- 4.前端总线频率
- 5.QPI数据传输速
- 6……