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CPU,是電子計(jì)算機(jī)的主要設(shè)備之一,電腦中的核心配件。其功能主要是解釋計(jì)算機(jī)指令以及處理計(jì)算機(jī)軟件中的數(shù)據(jù)。CPU是計(jì)算機(jī)中負(fù)責(zé)讀取指令,對(duì)指令譯碼并執(zhí)行指令的核心部件。每個(gè)CPU都有一套自己可以執(zhí)行的專(zhuān)門(mén)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?yàn)椴煌珻PU架構(gòu)的指令集不同,使得x86處理器不能執(zhí)行ARM程序,ARM程序也不能執(zhí)行x86程序。(Intel和AMD都使用x86指令集,手機(jī)絕大多數(shù)使用ARM指令集)。
CPU有強(qiáng)大的算術(shù)運(yùn)算單 元,可以在很少的時(shí)鐘周期內(nèi)完成算術(shù)計(jì)算。同時(shí),有很大的緩存可以保存很多數(shù)據(jù)在里面。此外,還有復(fù)雜的邏輯控制單元,當(dāng)程序有多個(gè)分支的時(shí)候, 通過(guò)提供分支預(yù)測(cè)的能力來(lái)降低延了時(shí)。GPU是基于大的吞吐量設(shè)計(jì),有很多的算術(shù)運(yùn)算單元和很少的緩存。同時(shí)GPU支持大量的線程同時(shí)運(yùn)行,如果他們需要訪問(wèn)同一個(gè)數(shù)據(jù),緩存會(huì)合并這些訪問(wèn),自然會(huì)帶來(lái)延了時(shí)的問(wèn)題。盡管有延了時(shí),但是因?yàn)槠渌阈g(shù)運(yùn)算單元的數(shù)量龐大,因此能夠達(dá)到一個(gè)非常大的吞吐量的效果。
CPU控制技術(shù)的主要形式,插入控制。CPU 對(duì)于操作控制信號(hào)的產(chǎn)生,主要是通過(guò)指令的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)的,通過(guò)將指令發(fā)給相應(yīng)部件,達(dá)到控制這些部件的目的。實(shí)現(xiàn)一條指令功能,主要是通過(guò)計(jì)算機(jī)中的部件執(zhí)行一序列的操作來(lái)完成。較多的小控制元件是構(gòu)建集中處理模式的關(guān)鍵,目的是為了更好的完成CPU數(shù)據(jù)處理操作。
除了嵌入式系統(tǒng),多數(shù)CPU都有兩種工作模式:內(nèi)核態(tài)和用戶(hù)態(tài)。這兩種工作模式是由PSW寄存器上的一個(gè)二進(jìn)制位來(lái)控制的。內(nèi)核態(tài)的CPU,可以執(zhí)行指令集中的所有指令,并使用硬件的所有功能。