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中央處理器主要是指什么
CPU是電腦系統(tǒng)的心臟，電腦特別是微型電腦的快速發(fā)展過(guò)程，實(shí)質(zhì)上就是CPU從低級(jí)向高級(jí)、從簡(jiǎn)單向復(fù)雜發(fā)展的過(guò)程。就跟隨小編一起去了解下吧!
中央處理器主要是指什么：
一、整體解讀
試卷緊扣教材和考試說(shuō)明，從考生熟悉的基礎(chǔ)知識(shí)入手，多角度、多層次地考查了學(xué)生的數(shù)學(xué)理性思維能力及對(duì)數(shù)學(xué)本質(zhì)的理解能力，立足基礎(chǔ)，先易后難，難易適中，強(qiáng)調(diào)應(yīng)用，不偏不怪，達(dá)到了“考基礎(chǔ)、考能力、考素質(zhì)”的目標(biāo)。試卷所涉及的知識(shí)內(nèi)容都在考試大綱的范圍內(nèi)，幾乎覆蓋了高中所學(xué)知識(shí)的全部重要內(nèi)容，體現(xiàn)了“重點(diǎn)知識(shí)重點(diǎn)考查”的原則。
1.回歸教材，注重基礎(chǔ)
試卷遵循了考查基礎(chǔ)知識(shí)為主體的原則，尤其是考試說(shuō)明中的大部分知識(shí)點(diǎn)均有涉及，其中應(yīng)用題與抗戰(zhàn)勝利70周年為背景，把愛(ài)國(guó)主義教育滲透到試題當(dāng)中，使學(xué)生感受到了數(shù)學(xué)的育才價(jià)值，所有這些題目的設(shè)計(jì)都回歸教材和中學(xué)教學(xué)實(shí)際，操作性強(qiáng)。
2.適當(dāng)設(shè)置題目難度與區(qū)分度
選擇題第12題和填空題第16題以及解答題的第21題，都是綜合性問(wèn)題，難度較大，學(xué)生不僅要有較強(qiáng)的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，以及扎實(shí)深厚的數(shù)學(xué)基本功，而且還要掌握必須的數(shù)學(xué)思想與方法，否則在有限的時(shí)間內(nèi)，很難完成。
3.布局合理，考查全面，著重?cái)?shù)學(xué)方法和數(shù)學(xué)思想的考察
在選擇題，填空題，解答題和三選一問(wèn)題中，試卷均對(duì)高中數(shù)學(xué)中的重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行了反復(fù)考查。包括函數(shù)，三角函數(shù)，數(shù)列、立體幾何、概率統(tǒng)計(jì)、解析幾何、導(dǎo)數(shù)等幾大版塊問(wèn)題。這些問(wèn)題都是以知識(shí)為載體，立意于能力，讓數(shù)學(xué)思想方法和數(shù)學(xué)思維方式貫穿于整個(gè)試題的解答過(guò)程之中。
CPU的概念
CPU(Central Processing Unit)又叫中央處理器，其主要功能是進(jìn)行運(yùn)算和邏輯運(yùn)算，內(nèi)部結(jié)構(gòu)大概可以分為控制單元、算術(shù)邏輯單元和存儲(chǔ)單元等幾個(gè)部分。按照其處理信息的字長(zhǎng)可以分為：八位微處理器、十六位微處理器、三十二位微處理器以及六十四位微處理器等等。
二、CPU主要的性能指標(biāo)
主頻：即CPU內(nèi)部核心工作的時(shí)鐘頻率，單位一般是兆赫茲(MHz)。這是我們平時(shí)無(wú)論是使用還是購(gòu)買(mǎi)計(jì)算機(jī)都最關(guān)心的一個(gè)參數(shù)，我們通常所說(shuō)的133、166、450等就是指它。對(duì)于同種類(lèi)的CPU，主頻越高，CPU的速度就越快，整機(jī)的性能就越高。
外頻和倍頻數(shù)：外頻即CPU的外部時(shí)鐘頻率。外頻是由電腦主板提供的，CPU的主頻與外頻的關(guān)系是：CPU主頻=外頻×倍頻數(shù)。
內(nèi)部緩存：采用速度極快的SRAM制作，用于暫時(shí)存儲(chǔ)CPU運(yùn)算時(shí)的最近的部分指令和數(shù)據(jù)，存取速度與CPU主頻相同，內(nèi)部緩存的容量一般以KB為單位。當(dāng)它全速工作時(shí)，其容量越大，使用頻率最高的數(shù)據(jù)和結(jié)果就越容易盡快進(jìn)入CPU進(jìn)行運(yùn)算，CPU工作時(shí)與存取速度較慢的外部緩存和內(nèi)存間交換數(shù)據(jù)的次數(shù)越少，相對(duì)電腦的運(yùn)算速度可以提高。
中央處理器的物理結(jié)構(gòu)
CPU包括運(yùn)算邏輯部件、寄存器部件和控制部件等。
邏輯部件
英文Logic components;運(yùn)算邏輯部件�？梢詧�(zhí)行定點(diǎn)或浮點(diǎn)算術(shù)運(yùn)算操作、移位操作以及邏輯操作，也可執(zhí)行地址運(yùn)算和轉(zhuǎn)換。
寄存器
寄存器部件，包括寄存器、專(zhuān)用寄存器和控制寄存器。 通用寄存器又可分定點(diǎn)數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)兩類(lèi)，它們用來(lái)保存指令執(zhí)行過(guò)程中臨時(shí)存放的寄存器操作數(shù)和中間(或最終)的操作結(jié)果。 通用寄存器是中央處理器的重要部件之一。
控制部件
英文Control unit;控制部件，主要是負(fù)責(zé)對(duì)指令譯碼，并且發(fā)出為完成每條指令所要執(zhí)行的各個(gè)操作的控制信號(hào)。
其結(jié)構(gòu)有兩種：一種是以微存儲(chǔ)為核心的微程序控制方式;一種是以邏輯硬布線結(jié)構(gòu)為主的控制方式。
微存儲(chǔ)中保持微碼，每一個(gè)微碼對(duì)應(yīng)于一個(gè)最基本的微操作，又稱(chēng)微指令;各條指令是由不同序列的微碼組成，這種微碼序列構(gòu)成微程序。中央處理器在對(duì)指令譯碼以后，即發(fā)出一定時(shí)序的控制信號(hào)，按給定序列的順序以微周期為節(jié)拍執(zhí)行由這些微碼確定的若干個(gè)微操作，即可完成某條指令的執(zhí)行。
簡(jiǎn)單指令是由(3～5)個(gè)微操作組成，復(fù)雜指令則要由幾十個(gè)微操作甚至幾百個(gè)微操作組成。
中央處理器的主要功能
處理指令
英文Processing instructions;這是指控制程序中指令的執(zhí)行順序。程序中的各指令之間是有嚴(yán)格順序的，必須嚴(yán)格按程序規(guī)定的順序執(zhí)行，才能保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工作的正確性。
執(zhí)行操作
英文Perform an action;一條指令的功能往往是由計(jì)算機(jī)中的部件執(zhí)行一系列的操作來(lái)實(shí)現(xiàn)的。CPU要根據(jù)指令的功能，產(chǎn)生相應(yīng)的操作控制信號(hào)，發(fā)給相應(yīng)的部件，從而控制這些部件按指令的要求進(jìn)行動(dòng)作。
控制時(shí)間
英文Control time;時(shí)間控制就是對(duì)各種操作實(shí)施時(shí)間上的定時(shí)。在一條指令的執(zhí)行過(guò)程中，在什么時(shí)間做什么操作均應(yīng)受到嚴(yán)格的控制。只有這樣，計(jì)算機(jī)才能有條不紊地工作。
處理數(shù)據(jù)
即對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算，或進(jìn)行其他的信息處理。
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)， 并執(zhí)行指令。在微型計(jì)算機(jī)中又稱(chēng)微處理器，計(jì)算機(jī)的所有操作都受CPU控制，CPU的性能指標(biāo)直接決定了微機(jī)系統(tǒng)的性能指標(biāo)。CPU具有以下4個(gè)方面的基本功能：數(shù)據(jù)通信，資源共享，分布式處理，提供系統(tǒng)可靠性。運(yùn)作原理可基本分為四個(gè)階段：提取(Fetch)、解碼(Decode)、執(zhí)行(Execute)和寫(xiě)回(Writeback)。
中央處理器的工作過(guò)程
CPU從存儲(chǔ)器或高速緩沖存儲(chǔ)器中取出指令，放入指令寄存器，并對(duì)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(jì)算機(jī)規(guī)定執(zhí)行操作的類(lèi)型和操作數(shù)的基本命令。指令是由一個(gè)字節(jié)或者多個(gè)字節(jié)組成，其中包括操作碼字段、一個(gè)或多個(gè)有關(guān)操作數(shù)地址的字段以及一些表征機(jī)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(chǔ)器或高速緩沖存儲(chǔ)器中檢索指令(為數(shù)值或一系列數(shù)值)。由程序計(jì)數(shù)器(Program Counter)指定存儲(chǔ)器的位置。(程序計(jì)數(shù)器保存供識(shí)別程序位置的數(shù)值。換言之，程序計(jì)數(shù)器記錄了CPU在程序里的蹤跡。)
解碼
CPU根據(jù)存儲(chǔ)器提取到的指令來(lái)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(yùn)算碼(Opcode)，其指示要進(jìn)行哪些運(yùn)算。其它的數(shù)值通常供給指令必要的信息，諸如一個(gè)加法(Addition)運(yùn)算的運(yùn)算目標(biāo)。
執(zhí)行
在提取和解碼階段之后，緊接著進(jìn)入執(zhí)行階段。該階段中，連接到各種能夠進(jìn)行所需運(yùn)算的CPU部件。
例如，要求一個(gè)加法運(yùn)算，算術(shù)邏輯單元(ALU，Arithmetic Logic Unit)將會(huì)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(jiǎn)單的普通運(yùn)算和邏輯運(yùn)算(比如加法和位元運(yùn)算)。如果加法運(yùn)算產(chǎn)生一個(gè)對(duì)該CPU處理而言過(guò)大的結(jié)果，在標(biāo)志暫存器里可能會(huì)設(shè)置運(yùn)算溢出(Arithmetic Overflow)標(biāo)志。
寫(xiě)回
最終階段，寫(xiě)回，以一定格式將執(zhí)行階段的結(jié)果簡(jiǎn)單的寫(xiě)回。運(yùn)算結(jié)果經(jīng)常被寫(xiě)進(jìn)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(yùn)算結(jié)果可能寫(xiě)進(jìn)速度較慢，但容量較大且較便宜的主記憶體中。某些類(lèi)型的指令會(huì)操作程序計(jì)數(shù)器，而不直接產(chǎn)生結(jié)果。這些一般稱(chēng)作“跳轉(zhuǎn)”(Jumps)，并在程式中帶來(lái)循環(huán)行為、條件性執(zhí)行(透過(guò)條件跳轉(zhuǎn))和函式。許多指令會(huì)改變標(biāo)志暫存器的狀態(tài)位元。這些標(biāo)志可用來(lái)影響程式行為，緣由于它們時(shí)常顯出各種運(yùn)算結(jié)果。例如，以一個(gè)“比較”指令判斷兩個(gè)值大小，根據(jù)比較結(jié)果在標(biāo)志暫存器上設(shè)置一個(gè)數(shù)值。這個(gè)標(biāo)志可藉由隨后跳轉(zhuǎn)指令來(lái)決定程式動(dòng)向。在執(zhí)行指令并寫(xiě)回結(jié)果之后，程序計(jì)數(shù)器值會(huì)遞增，反覆整個(gè)過(guò)程，下一個(gè)指令周期正常的提取下一個(gè)順序指令。
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