CPU简述

CPU：全称是 Central Processing Unit，中文名为中央处理器它与计算机的关系就像大脑和人的关系。CPU决定了电脑的计算能力。

CPU的核心是从程序或应用程序获取指令并执行计算，这个过程可以分为三个关键阶段：提取、解码、执行。CPU从系统的RAM中提取指令，然后解码该指令的实际内容，之后再有CPU的相关部分执行该指令。

RAM：全称 Random Access Memory，缩写为RAM。中文名：随机存取存储器，简称主存，也叫内存，是与CPU直接交换数据的内部存储器。它可以随时读写（刷新时除外），而且速度很快，通常作为操作系统或其他正在运行中的程序的临时数据存储介质。

CPU主要有两部分组成：控制单元和算数逻辑单元（ALU）

• 控制单元：从内存中提取指令并解码执行
• 算数逻辑单元（ALU）：处理算数和逻辑运算

CPU和内存都是由许多晶体管组成的电子部件。它接受数据输入，执行指令并处理信息。它与输入/输出（I/O）设备进行通信，这些设别向CPU发送数据和从CPU接受数据。

从功能来看，CPU的内部由寄存器、控制器、运算器和时钟四部分组成，各部分直接通过电信号连通。

• 寄存器是中央处理器内的组成部分。它们可以用来暂存指令、数据和地址。可以将其看作是内存的一种。根据种类的不同，一个CPU内部会由20-100个寄存器。
• 控制器负责把内存上的指令】数据读入寄存器，并根据指令的结果控制计算机
• 运算器负责运算从内存中读入寄存器的数据
• 时钟负责发出CPU开始计时的时钟信号

内存是与CPU进行沟通的桥梁。计算机所有程序的运行都是再内存中运行的，内存又被称为主存，其作用是存放CPU中的运算数据，以及与硬盘等外部存储设备交换的数据。只要计算机在运行中，CPU就会把需要运算的数据调到主存中进行运算，当运算完成后CPU再将结果传送出来，主存的运行也决定了计算机的稳定运行。

主存通过控制芯片与CPU进行相连，又可读写的元素构成，每个字节（1 byte = 8 bit）都带有一个地址编号，注意是一个字节，而不是一位。CPU通过地址从主存中读取数据和指令，也可以根据地址写入数据。注意一点：当计算机关机时，内存中的指令和数据也会被清楚。

CPU是寄存器的集合体

在CPU的四个结构中，程序员只需要了解寄存器就可以了，因为程序是把寄存器作为对象来描述的。