计算机cpu(请简单介绍一下电脑CPU的作用)

处理器：CPU的大脑如何运作

处理器，也就是CPU，是Central Processing Unit（中央处理单元）的缩写，被亲切地称为计算机与手机的“大脑”。那么，这个“大脑”是如何运作的呢？让我们一起来深入了解。

处理器的作用

计算机在进行信息处理时，主要分两步。将程序和待处理的数据放入计算机的存储系统中。接着，从存储系统中取出数据，运行相应的程序并得到结果。在这个过程中，处理器起着协调、指挥、控制的作用，确保程序有条不紊地进行。

处理器的控制过程大致如下：

1. 取指令：根据程序入口地址取出一条指令，发出指令地址及控制信号。

2. 指令译码：分析当前取得的指令，产生相应的控制命令，进行相应的操作。

3. 执行指令：根据译码结果，产生操作控制信号序列，实现每条指令的功能。

处理器的结构

虽然市场上的处理器性能指标和结构细节有所不同，但其基本结构都包含以下部件：

1. 算术逻辑运算单元（ALU）：用于执行算术、移位及逻辑操作。

2. 累加器：用于存放当前运算结果。

3. 程序计数器：提供指令地址。

4. 指令寄存器、译码器：存放并译入指令。

5. 时序和控制部件：发出控制信号。

处理器的分类

目前，处理器主要分为CISC和RISC两大系列。CISC即复杂指令集处理器，随着技术的发展，其指令集过于庞大，常用的仅占20%，其余80%不常用。为改善此状况，RISC即精简指令集处理器应运而生。其通道仅包含必要指令，确保快速执行每条指令，简化CPU硬件设计，并尽量使用单周期指令。

值得一提的是流水线技术，它允许几个指令并行执行，提升了CPU的运行速度。ARM处理器系列就采用了这种技术。例如ARM7采用三级流水线，而ARM11则采用了更为复杂的流水线结构。

ARM处理器的工作模式

据统计，全球99%的智能手机和平板电脑都采用ARM架构。ARM处理器支持7种运行模式，这些模式由CPSR的低5位定义。这7种模式分别为：用户模式、系统模式、快速中断模式、管理模式、外部中断模式、数据访问中止模式、未定义指令中止模式。ARM处理器的运行模式可以通过软件进行切换，或者在外部中断或异常处理过程中进行切换。当应用程序出现异常时，处理器会进入相应的异常模式。

小结

关于处理器的内容，特别是ARM处理器系列，我已在多篇文章中详细阐述。如有兴趣，欢迎关注我的账号“单眼皮老王”，阅读相关文章并共同。希望这次回答能为你带来帮助。