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处理器的作用(处理器的作用是什么?)

处理器的作用(处理器的作用是什么?)

题图来自Unsplash,基于CC0协议

本文目录

  • 1、处理器的作用是什么?
  • 2、处理器好有什么好处?
  • 3、电脑处理器作用是什么?
  • 4、请简单介绍一下电脑CPU的作用?
  • 5、处理器是干什么用的?
  • 6、处理器的核数、线程数,有什么作用?
  • 7、CPU是干啥用的?
  • 8、手机上的处理器主要都是什么作用?
  • 正文

    1、处理器的作用是什么?

    CPU也称为微处理器,是电脑及各种智能设备的核心组件,作用在于处理指令、执行操作、要求进行动作、控制时间、处理数据。

    2、处理器好有什么好处?

    1:处理指令速度变快:英文Processing instructions;这是指控制程序中指令的执行顺序。程序中的各指令之间是有严格顺序的,必须严格按程序规定的顺序执行,才能保证计算机系统工作的正确性。cpu质量高处理速度就会变快。

    2:执行操作时间变短:一条指令的功能往往是由计算机中的部件执行一系列的操作来实现的。CPU要根据指令的功能,产生相应的操作控制信号,发给相应的部件,从而控制这些部件按指令的要求进行动作。cpu质量高执行操作时间就短。

    3:控制时间变快:时间控制就是对各种操作实施时间上的定时。在一条指令的执行过程中,在什么时间做什么操作均应受到严格的控制。只有这样,计算机才能有条不紊地工作。cpu质量高控制就会时间变快。

    4:处理数据变快:即对数据进行算术运算和逻辑运算,或进行其他的信息处理。cpu质量高处理数据就会变快。

    3、电脑处理器作用是什么?

    中央处理器(英文Central Processing Unit,CPU)是一台计算机的运算核心和控制核心。CPU、内部存储器和输入/输出设备是电子计算机三大核心部件。其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。CPU由运算器、控制器和寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线构成。差不多所有的CPU的运作原理可分为四个阶段:提取(Fetch)、解码(Decode)、执行(Execute)和写回(Writeback)。 CPU从存储器或高速缓冲存储器中取出指令,放入指令寄存器,并对指令译码,并执行指令。所谓的计算机的可编程性主要是指对CPU的编程。

    工作原理

      CPU从存储器或高速缓冲存储器中取出指令,放入指令寄存器,并对指令译码。它把指令分解成一系列的微操作,然后发出各种控制命令,执行微操作系列,从而完成一条指令的执行。   指令是计算机规定执行操作的类型和操作数的基本命令。指令是由一个字节或者多个字节组成,其中包括操作码字段、一个或多个有关操作数地址的字段以及一些表征机器状态的状态字以及特征码。有的指令中也直接包含操作数本身。

    提取

      第一阶段,提取,从存储器或高速缓冲存储器中检索指令(为数值或一系列数值)。由程序计数器(Program Counter)指定存储器的位置,程序计数器保存供识别目前程序位置的数值。换言之,程序计数器记录了CPU在目前程序里的踪迹。   提取指令之后,程序计数器根据指令长度增加存储器单元。指令的提取必须常常从相对较慢的存储器寻找,因此导致CPU等候指令的送入。这个问题主要被论及在现代处理器的快取和管线化架构。

    解码

      CPU根据存储器提取到的指令来决定其执行行为。在解码阶段,指令被拆解为有意义的片断。根据CPU的指令集架构(ISA)定义将数值解译为指令。   一部分的指令数值为运算码(Opcode),其指示要进行哪些运算。其它的数值通常供给指令必要的信息,诸如一个加法(Addition)运算的运算目标。这样的运算目标也许提供一个常数值(即立即值),或是一个空间的定址值:暂存器或存储器位址,以定址模式决定。   在旧的设计中,CPU里的指令解码部分是无法改变的硬件设备。不过在众多抽象且复杂的CPU和指令集架构中,一个微程序时常用来帮助转换指令为各种形态的讯号。这些微程序在已成品的CPU中往往可以重写,方便变更解码指令。

    执行

      在提取和解码阶段之后,接着进入执行阶段。该阶段中,连接到各种能够进行所需运算的CPU部件。   例如,要求一个加法运算,算数逻辑单元(ALU,Arithmetic Logic Unit)将会连接到一组输入和一组输出。输入提供了要相加的数值,而输出将含有总和的结果。ALU内含电路系统,易于输出端完成简单的普通运算和逻辑运算(比如加法和位元运算)。如果加法运算产生一个对该CPU处理而言过大的结果,在标志暂存器里,运算溢出(Arithmetic Overflow)标志可能会被设置。

    写回

      最终阶段,写回,以一定格式将执行阶段的结果简单的写回。运算结果经常被写进CPU内部的暂存器,以供随后指令快速存取。在其它案例中,运算结果可能写进速度较慢,但容量较大且较便宜的主记忆体中。某些类型的指令会操作程序计数器,而不直接产生结果。这些一般称作“跳转”(Jumps),并在程式中带来循环行为、条件性执行(透过条件跳转)和函式。   许多指令也会改变标志暂存器的状态位元。这些标志可用来影响程式行为,缘由于它们时常显出各种运算结果。   例如,以一个“比较”指令判断两个值的大小,根据比较结果在标志暂存器上设置一个数值。这个标志可藉由随后的跳转指令来决定程式动向。   在执行指令并写回结果之后,程序计数器的值会递增,反覆整个过程,下一个指令周期正常的提取下一个顺序指令。如果完成的是跳转指令,程序计数器将会修改成跳转到的指令位址,且程序继续正常执行。许多复杂的CPU可以一次提取多个指令、解码,并且同时执行。这个部分一般涉及“经典RISC管线”,那些实际上是在众多使用简单CPU的电子装置中快速普及(常称为微控制(Microcontrollers))。

    4、请简单介绍一下电脑CPU的作用?

    以前回答过类似问题,再回答一次。

    处理器,即CPU是Central Processing Unit(中央处理单元)的缩写,被称为计算机手机的大脑。要回答这个问题,首先,我们需要来了解一下,计算机在进行信息处理的过程。

    处理器的作用

    计算机在进行信息处理的时候,一般分为两步:

    将程序和要进行处理的数据,放到计算机的存储系统中;从存储系统中,拿数据,运行相应的程序,得到结果。

    处理器就是负责协调、指挥、控制程序有条不紊的进行。

    一般控制过程分为以下几步:

    取指令。当程序已在存储器中时,首先根据程序入口地址取出一条程序,为此要发出指令地址及控制信号。指令译码。分析当前取得的指令,根据分析的结果,产生相应的控制命令,进行相应的操作。执行指令。根据指令译码时产生的“操作命令”,产生相应的操作控制信号序列,通过运算单元,存储器系统及输入/输出接口设备的执行,实现每条指令的功能,其中包括对运算结果的处理以及下条指令地址的形成。处理器的结构

    现在市场上的处理器性能指标和结构细节十分繁杂,但是完成的功能都相同,所以基本结构也都雷同,基本要包含下面这些部件:

    算术逻辑运算单元(ALU)。用于执行算术运算操作、移位操作以及逻辑操作,也可执行地址运算和转换。累加器。用于存放当前运算的结果。程序计数器。用于提供指令地址。指令寄存器,译码器。用于将数据总线送入的指令,放入指令寄存器。时序和控制部件。用于根据译码结果,发出“操作指令”的控制信号。处理器的分类

    在目前的处理器中一般分为CISC和RISC两大系列。

    CISC是复杂指令集处理器,其最大的不合理之处在于,随着计算机技术的不断发展,各种指令集越来越多,但是常用的指令集只占源代码的20%,剩余的80%不常用。

    为了改变这种不合理,RISC即精简指令集处理器,横空出世。其通道中只包含最有用的指令,确保数据通道快速执行每一条指令,使CPU硬件结构设计变得更为简单,尽量使用单周期指令,便于流水线操作执行。

    在这简单谈一下流水线技术,总结一下其特点在于几个指令能够并行执行,内部信息流要求通畅流动,这样就提升了CPU的运行速度。在ARM7系列中采用的一般为3级流水线,即预取——译码——执行,在ARM9系列中采用预取——译码——执行——访问——写回,在ARM10中采用预取——发射——译码——执行——访问——写回,在ARM11中采用预取—预取—发射——译码——转换——执行——访问——写回。

    ARM处理器的工作模式

    据报道,全世界99%的智能手机和平板电脑都采用ARM架构,约有43亿人每天都会触摸一台搭载ARM芯片的设备,占全球总人口的60%。我们以ARM处理器为例,再来深入看一下处理器的工作模式等内容。

    ARM微处理器支持7种运行模式,由ARM处理器中的CPSR(当前程序状态寄存器)的低5位CPSR[4:0]定义的。

    7种运行模式分别为:

    用户模式User(usr):ARM处理器正常的程序执行模式。系统模式System(sys):运行具有特权的操作系统任务。快速中断模式(fiq):用于高速数据传输或通道处理。管理模式Supervisor(svc):操作系统使用的保护模式,处理软件中断(SWI)。外部中断模式(irq):用于通用的中断处理。数据访问中止模式Abort(abt):用于虚拟存储及存储保护。未定义指令中止模式Undfined(und):当出现未定义指令执行(中止)时进入该模式,可用于支持硬件协处理器的软件仿真。

    ARM处理器运行模式可以通过下面两种方式进行切换:

    通过软件进行切换。通过外部中断或者异常处理过程进行切换。

    当应用程序发生异常中断时,处理器进入相应的异常模式。

    在每一种异常模式下,都对应有一组寄存器,供相应的异常处理程序使用。这样就可以保证在进入异常模式时,用户模式下的寄存器不被破坏。

    小结

    关于处理器相关内容,特别是ARM处理器系列,我写了《浅谈RISC CPU》、《浅谈ARM处理器》等多篇文章,详细介绍了CPU的工作模式、硬件架构等内。

    如果有兴趣,欢迎加关注“单眼皮老王”,阅读相关文章,更欢迎和我讨论。

    希望回答会对你有所帮助,感谢。

    5、处理器是干什么用的?

    CPU的主要功能有四种,分别是顺序控制、操作控制、时间控制、数据加工。主要工作是把程序装入主存储器(简称主存)中,由CPU自动地完成从主存取指令和执行指令的任务。程序是由指令构成的序列,执行程序就是按指令序列逐条执行指令。

    6、处理器的核数、线程数,有什么作用?

    处理器中的核心以及线程代表了处理信息的通道,核心和线程数越多,通道就越多,就可以在多通道内并行处理多条不同的信息,这样就大大的增加了处理器的工作效率,提高运算速度。

    事实上,处理器中的每个核心就是一个CPU处理设备,只对应一个线程,但凡事有例外,英特尔的处理器支持超线程技术,即一个核心可以通过模拟实现两个线程,等于在一定的时间内单核心可以同时处理两个任务,提高了CPU的利用率。以上说明不是那么好理解,为了加以说明,我们来看下面的形象解释。

    形象的解释处理器中的核心和线程

    我们可以把处理器想象成是一个业务处理中心,比如银行,线程数就相当于开通了几个窗口,处理器核心就相当于是窗口中的柜员,窗口和柜员越多,可以同时办理的业务就越多,相应的速度就会越快。

    正常情况下,一个窗口对应着一个柜员,而超线程技术就相当于一个柜员管理着两个窗口,使用左右手同时办理两个窗口的业务,这样就大大的提高了核心的使用效率,增加业务办理速度。这样虽然要比单核单线程处理速度快,但终归不如两个核心同时工作,所以只有真正的多核心才是硬道理。

    综上所述,处理器中的核心数和线程数就是指可以同时处理的任务数,多核处理器在处理多项任务时就具有很大的优势,可以有效的提高处理速度。

    7、CPU是干啥用的?

    通常来说处理器又叫做中央处理器,简称为cpu,它的主要功能是帮助手机处理一些复杂的运算,不管是看视频,听歌,还是玩游戏,cpu在其中都担任了大脑中枢的作用。手机运行全靠它,不过也离不开其他配件,

    就是手机的核心,相当于电脑的CPU一样的功能。处理器的性能决定了整部手机的性能。

    凡是要处理的数据都要经过CPU来完成,手机各个部分管理等都离不开微处理器这个司令部的统一、协调指挥。相当于人的大脑来控制,我们言行举止。

    8、手机上的处理器主要都是什么作用?

    处理器(Center Processing Unit,简称CPU)是手机的核心部件,手机中的微处理器类似计算机中的中央处理器(CPU),它是整台手机的控制中枢系统,也是逻辑部分的控制核心。微处理器通过运行存储器内的软件及调用存储器内的数据库,达到对手机整体监控的目的。凡是要处理的数据都要经过CPU来完成,手机各个部分管理等都离不开微处理器这个司令部的统一、协调指挥。随着集成电路生产技术及工艺水平的不断提高,手机中微处理器的功能越来越强大,如在微处理器中集成先进的数字信号处理器(DSP)等。处理器的性能决定了整部手机的性能。 主频:处理器主频是衡量手机CPU性能高低的一个重要技术参数,几乎所有的人在选购时都将它作为一个参考值。“工作频率”又称为“主频”,频率越高,表明指令的执行速度越快,指令的执行时间也就越短,对信息的处理能力与效率就高。这里要对初学者说的是,处理器的工作频率并不能完全决定其工作性能,设计方法、运行环境等这些都是性能好坏的重要因素。目前现在主流手机上使用的CPU主频有104MHz、160MHZ、200MHZ、220MHz以及400MHz不等。