CPU的工作流程

1、CPU的工作流程CPU作為電腦的核心，具有處理電腦各種數(shù)據(jù)及操作的功 能，那么一塊小小的 CPU，是如何處理這里龐大的數(shù)據(jù)的呢？讓 小 編帶著大家了解CPU的工作流程吧。CPU從存儲器或高速緩沖存儲器中取出指令，放入指令寄 存器，并對指令譯碼。它把指令分解成一系列的微操作，然后發(fā)出各 種控制命令，執(zhí)行微操作系列，從而完成一條指令的執(zhí)行。指令是計 算機規(guī)定執(zhí)行操作的類型和操作數(shù)的基本命令。指令是由一個字節(jié)或 者多個字節(jié)組成，其中包括操作碼字段、一個或多個有關(guān)操作數(shù)地址 的字段以及一些表征機器狀態(tài)的狀態(tài)字以及特征碼。 有的指令中也直 接包含操作數(shù)本身。提取第一階段，提取，從存儲器或高速緩沖存儲器中

2、檢索指令（為 數(shù)值或一系列數(shù)值）。由程序計數(shù)器（Program Counter）指定存儲器 的位置。（程序計數(shù)器保存供識別程序位置的數(shù)值。換言之，程序計 數(shù)器記錄了 CPU在程序里的蹤跡。）解碼解碼線路CPU根據(jù)存儲器提取到的指令來決定其執(zhí)行行為。在解碼 階段，指令被拆解為有意義的片段。根據(jù) CPU的指令集架構(gòu)(ISA)定 義將數(shù)值解譯為指令。一部分的指令數(shù)值為運算碼(Opcode)，其指示要進行哪些運算。其它的數(shù)值通常供給指令必要的信息， 諸如一個 加法(Addition)運算的運算目標。執(zhí)行在提取和解碼階段之后，緊接著進入執(zhí)行階段。該階段中， 連接到各種能夠進行所需運算的 CPU部件。例如

3、，要求一個加法運算，算術(shù)邏輯單元(ALU，ArithmeticLogic Un it)將會連接到一組輸入和一組輸出。輸入提供了要相加的 數(shù)值，而輸出將含有總和的結(jié)果。ALU內(nèi)含電路系統(tǒng)，易于輸出端完成簡單的普通運算和邏輯運算(比如加法和位元運算)。如果加法運 算產(chǎn)生一個對該CPU處理而言過大的結(jié)果，在標志暫存器里可能會 設(shè)置運算溢出(Arithmetic Overflow)標志。寫回最終階段，寫回，以一定格式將執(zhí)行階段的結(jié)果簡單的寫回。 運算結(jié)果經(jīng)常被寫進CPU內(nèi)部的暫存器，以供隨后指令快速存取。 在其它案例中，運算結(jié)果可能寫進速度較慢，但容量較大且較便宜的 主記憶體中。某些類型的指令會操作程序計數(shù)器，而不直接產(chǎn)生結(jié)果。 這些一般稱作“跳轉(zhuǎn)” Jumps）,并在程式中帶來循環(huán)行為、條件性 執(zhí)行（透過條件跳轉(zhuǎn)）和函式。許多指令會改變標志暫存器的狀態(tài)位 元。這些標志可用來影響程式行為，緣由于它們時常顯出各種運算結(jié) 果。例如，以一個“比較”指令判斷兩個值大小，根據(jù)比較結(jié)果在標 志暫存器上設(shè)置一個數(shù)值。這個標志可藉由隨后跳轉(zhuǎn)指令來決定程