学习笔记：计算机基础知识001：CPU基本概念
作者：互联网
1.介绍：
CPU中央处理器（central processing unit）是计算机系统的运算和控制核心，是信息处理、程序运行的最终执行单元，是由无数个晶体管组成的电子元器件。
2.CPU核心模块
2.1.寄存器：
暂存指令，共45个类型，一个CPU内部有20-100寄存器左右。
2.2.控制器：
负责把内存的指令，数据读入寄存器，并根据指令的执行结果来控制整个计算机。
2.3.运算器：
负责运算从内存读入寄存器的数据。
2.4.时钟：
负责发出CPU开始计时的信号，控制cpu完成一个任务的时间，也就是我们看到的频率，通常为2.2GHz
3.CPU计算执行步骤
取指令 > 译码 > 执行 > 访主存 > 数据写回（前三步一定存在）
4.CPU 字长
4.1.CPU 字长概念
CPU在单位时间内(同一时间)能一次处理的二进制数的位数叫字长。
4.2. 计算机32位 CPU 和 64位 CPU的差异：
(1)处理能力不同
32 位 CPU 的一个指令，最大能处理 32 位二进制数据，即一次能处理 4 个字节数据。
64 位 CPU 的一个指令，最大能处理 64 位二进制数据，即一次能处理 8 个字节数据。
(2)寻址空间不同
32 位 CPU 的寻址范围是 32 位的二进制，32位二进制能表示的地址长度为2的32次方，即寻址空间最大为 4GB。
64 位CPU的寻址范围是 64 位的二进制，也就是2的64次方，能表示的地址长度更大，其寻址空间也会更大。
4.3字节和字长的区别：
由于常用的英文字符用8位二进制就可以表示，所以通常就将8位称为一个字节。
计算机在同郸时间内处理的一组二进制数的位数就是“字长”，字长的长度是不固定的，对于不同的CPU、字长的长度也不一样
5.地址总线、数据总线、控制总线
5.1.数据总线
(1) 是CPU与内存或其他器件之间的数据传送的通道。
(2)数据总线的宽度决定了CPU和外界的数据传送速度。
(3)每条传输线一次只能传输1位二进制数据。8根数据线一次可传送一个8位二进制数据(即一个字节)。
(4)数据总线是数据线数量之和。
5.2.地址总线
(1)CPU是通过地址总线来指定存储单元的。
(2)地址总线决定了cpu所能访问的最大内存空间的大小。10根地址线能访问的最大的内存为1024位二进制数据(1B)
(3)地址总线是地址线数量之和。
5.3.控制总线
(1)CPU通过控制总线对外部器件进行控制。
(2)控制总线的宽度决定了CPU对外部器件的控制能力。
(3)控制总线是控制线数量之和。
5.4.补充说明
若内存容量为4GB，字长为32，则地址总线和数据总线的宽度都为32。
内存容量为4GB，即内存单元的地址宽度为32位。字长为32位即要求数据总线的宽度为32位，因此地址总线和数据总线的宽度都为32。
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