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作为一个程序员，
CPU
的这些硬
核知识你必须会！
CPU
对每个程序员来说，是个既熟悉又陌生的东西？
如果你只知道
CPU(
central
processing unit
)
是中央处理器的话，那可能
对你并没有
什么用，
那么作为程序员的我们，
< br>必须要搞懂的就是
CPU
这家伙是如何运行的，
尤其要搞懂它里面的寄存器是怎么一回事，
因为这将让你从底层明白程序
的运行
机制。
随我一起，来好好认识
下
CPU
这货吧
把
CPU
掰开来看
对于
CPU
来说，我们首先就要搞明白它是怎么回事
，也就是它的内部构造，当
然，
CPU
那么牛的一个东西，构造一定是极其复杂的，毕竟是超高科技玩意，
所以啊，我们今天说
的组成什么的，都是指的主要的，对我们程序员有用的，需
要了解的那一部分，切莫抬杠
哦
首先嘞，我希望你先记住这句话：
CPU
所负责的就是解释和运行最终转换成机器语言的程序内容
另外啊，
说起
CPU
，
一定离不开内存，
在今天的
介绍中，
也会简单的说说内存，
因为后期也会单独出一篇讲解下
内存，
毕竟了解这些对我们程序员来说很重要的，
所以
CPU
和内存经常在一块来讲，他们其实是有很多的晶体管组成的，一般
称
他们为
IC(
integrated
circuit
)
，也就是集成电路的意思。
< br>
接下来我们就来看看
CPU
的
组成，注意我之前说的，这里说的组成一般是指的
主要部分，毕竟
CPU
结构复杂。
我们需要知道的
< br>CPU
结构
重点需要关注寄存器
运算器
字面意思理解就是跟运算有关
的，
简单说就是负责运算从内存读取到寄存器中的
数据，
可以看作一个数据加工厂，
就是对寄存器中的数据做运算，
这些运算包含
基本的算术和逻辑运算。
然后对于运算器来说，我们要了解其中的几个重要角色，接下来我会挨个介绍：
< br>
算术逻辑单元（
ALU
）
Arithmetic logic unit
< br>这个是运算器中重要的一个组成，
主要负责的就是对数据的处理，
从而实现对数
据的算术和逻辑运算
< br>累计寄存器（
AC
）
通常叫做累计器，是一个通用寄存器，这个有啥用呢？上面说的
ALU<
/p>
，当
ALU
处理完算术运算或者逻辑运算
之后，会得到一个结果，这个结果就会保存在
AC
中
数据缓冲寄存器（
DR
）
这个
DR
也是存放数据的，
存放的主要是从内存读取过来的数据，
会暂时
存放在
这个
DR
中，这里就相当于内存
和
CPU
之间做数据传送的一个中转站，为啥会
有这个，大家都是到
CPU
和内存的速度是有很大差别
的，中间引入一个
DR
，
一定程度上起
到了速度上的缓冲作用，不至于速度相差太猛
状态条件寄存器
（
PSW
）
这个貌似有点不好理解，首先寄存器还是保存数据的，所以
PSW
自然也是保存
某一类数据的，
它保存的主要是由算术指令和逻
辑指令运行或者测试的结果建立
的各种条件码内容，一般分为状态标志和控制标志，知道
就行
我们需要了解以上的这几个组成部分，
< br>这都是运算器的核心，
另外需要特别说一
下的就是它们每
一个其实都有一个英文缩写，比如
ALU
就是算术逻辑单元的意
思，
为啥要说这个嘞，
因为英文缩写毕
竟简便而且有逼格，
所以我们一般交流的
时候会说
ALU
而不是算术逻辑单元，因此，记住他们的缩写也很重要哦。
不然跟别人交流起来的话，别人一出口就是
AL
U
，
DR
啥的，你很容易跟不上节
奏啊。
对
CPU
中的运算器有个基本认识以后，我们再来看看另外一个重要组成
控制
器
控制器
控制控制，
< br>也就是起到一个控制作用，
上面介绍的运算器只是起到了运算的功能，
但是控制器就比较牛，它是控制整个
CPU
的工作
，对于控制器，一般要能够保
证程序的正确执行以及能够处理异常事件
< br>
同样的，对于控制器来说，我们需要重点关注如下几个：
指令寄存器（
IR
）
寄存器是保存东西的，指令寄存器自然就是保存指令的，也就是说
< br>CPU
要执行
一条指令的话，
需
要先把指令从内存上读取，
然后放到我们上面说的数据缓冲寄
存
器中，之后再从
DR
放到
IR
中，接着嘞，会有一个叫做指令译码器的东西根
据
IR
的内容生成很多的微操作指令，从而去控制其他部件已完成相应的功能
程序计数器（
PC
）<
/p>
这个学过
Java
内存结构的应该了解，它保存着下一条要执行的指令，也就是说
当一个程序要执行的
时候，
会把这个程序的起始地址存到这个
PC
< br>中，
如果这个
指令被执行的话也不用担心，
CPU
会自动修改，使得
PC
存放下一条要执行的
指令
地址寄存
器（
AR
）
这个就是保存着
CPU
访问内存上的那一块内存的内存地址，为
啥要保存这个，
因为
CPU
和内存速度
相差比较大，所以
CPU
要保存着正在访问的那块内存的
地址，
直到内存的读写操作完成，
不然，
找不到之前访问的是哪个内存单元了啊
指令译码器（
ID
简单点就是对指令做分析的，看看你这个指令要干啥
不知道你有没有发现，
我们上面无论再介绍运算器还是控制器的时候，<
/p>
都大量提
及寄存器，这足以说明寄存器的重要性，不是有句话说其
实
CPU
就是寄存器的
集合体，不过在
说寄存器之前，我们还是很有必要先来简单的看看内存。
简单说下内存（以后会单独说）
CP
U
和内存总是分不开的，这里简单对内存坐下介绍，方便对
CP
U
的理解，内
存自然而然是存储部件，
存储的是啥呢？一般来说，
就是数据和指令，
而且我们
常说的内存指的就是电脑中的内存条，
就是用来存储程序啊，
数据啊，
指令啊这
些东西。
形象点说，其实内存可以看作一个个的小格子，每个格子都是用来存储数据的，
而且每个格子还有编号，
也就是内存地址，
根据它可与拿到对应内存存储的数据，
还需要知道的就是，如果断电的话，内存中的数据
会被清除的。
CPU
的大部分都是寄存器
上面说了
CPU
其实由运算器和控制器两大部分
组成，其实无论是运算器还是控
制器，都离不开寄存器，可以说，
CPU
就是寄存器的天下，因此，对于
CPU
，
一定要掌握好寄存器，
CPU
做的一些运算其实就是通过寄存器来实现的，可以
看看这篇文章：一个程序在计算机中
是怎么运行的？
先记住一句话：
<
/p>
我们使用的
Java
，
< br>python
这些都是高级语言，
编写的程序最终会转成
机器语言，
之后就会进入
CPU
运算，
实质就是通过
CPU
内部的寄存器来做相应的处理的
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