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双核CPU只上一条内存如何工作

CPU内部,其实就是运算器和控制器组成的。我们可以把CPU的内部,看成是一个工厂的流水线,内存是工厂的临时仓库。当我们在电脑上打开一个程序的时候,就相当于向CPU发出了指令,这时候,和这个程序相关的数据,就会从硬盘被传输到内存中。这些被临时存储的程序或数据,就在内存里面等着,然后被CPU一一读取。

计算机内部的分工

内存里面的数据,主要就是程序的数据和指令。

数据,可以看成即将要被加工的原材料。

指令,就像客户的订单,订单上面写的内容,就是对产品的要求。

内存相当于仓库,CPU是干活的,那自然就有元件是负责在仓库取货的。

取货的元件有三个

1、程序计数器。它来负责告诉工厂,即将要用到的原材料,和它在仓库的具体位置;

2、地址寄存器。CPU的速度比内存快得太多太多,因此,它主要负责记录那些,正在提取的原材料,在内存的具体位置;

3、数据寄存器。主要是负责整个CPU工厂数据的分发,也就是从外面进来的,和已经生产好的货都要经过他来中转。

寄存器,内存,硬盘,都是用来存储数据的,只不过在电脑存储组件里面,寄存器是速度最快的。

CPU的速度要比硬盘内存快很多,因此我们把这个过程再拟人化。比如,我们正在桌子上写作业,桌子旁边的书柜就是内存。如果每次用到的书都要去书柜拿,这就太慢了。因此,我们需要在书桌旁放一个小桌子,提前把要用的所有书从书柜拿出来,放在旁边的小桌子上。这里面,小桌子扮演的角色就是寄存器,我们再用书的时候,从旁边随手一拿就能用了。CPU的缓存、寄存器基本就是这个意思。

CPU的工作原理

1、取指。先看客户的订单,CPU在内存提取指令,放到指令寄存器。这就是CPU做的第一件事;

2、取指后,下一个操作就是译码。简单理解,就是分析客户的订单,看看订单需求是什么,后面生产要用什么样的设备,怎样服务这个订单等等;

3、执行指令。这个时候,操作控制器就按照计划好了订单,让所有要参与这次生产的设备,准备开工,这就是所谓的执行指令。这时候,第三个配货员——数据计算器,就会去内存,把数据提取过来,传给算术逻辑单元。算术逻辑单元,还有一个累加寄存器和程序状态寄存器。累加寄存器相当于草稿纸,运算过程中的一些数据和结果,会临时保存在这个地方。程序状态寄存器是专门负责记录运算,判断有没有进位或者溢出之类的信息。最后,等到算数逻辑单元运算结束,就开始进入最后一个阶段。

4、访存取数和结果返回。算术逻辑单元,把结果再传给数据计算器。到这个地方,我们CPU工厂的流水线就完成了一次计算。在实际过程中,CPU工作的流程,就是不断循环刚才的流程,而且是每秒钟几十亿次的循环。

除此之外,CPU工厂里,还有一个很重要的东西,就是时序发生器。这个东西相当于是专门安排工作的,比如告诉数据寄存器,3秒钟后去内存取货。4秒钟后,指令寄存器接收指令,5秒钟之后开始指令译码,6秒钟之后,从内存拿数据回来。这样一来,CPU里面各个组件才可以有条不紊的进行工作。

CPU的工作就像一个工厂流水线一样,几乎所有的外接设备或元器件,都是依赖于CPU来工作的。这也就是,为什么CPU的中文名字叫做“中央处理器”的原因。

责任编辑: 鲁达

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