【知识强化】第五章 中央处理器 5.1 CPU的功能和基本结构

我们在前四章已经把数据的表示和运算，存储系统和指令系统都已经给大家讲完了。那么从这一章开始，我们将要讲解中央处理器的内容。那么这一部分内容我们就要进入到我们计算机组成原理的深水区，它是我们计算机的一个中心，它也是我们本书的一个难点，也是这门课的一个难点。那么我们这一章要干什么呢？我们要从分析我们CPU的功能和它的内部结构入手，详细地讨论我们机器完成一条指令的一个全过程。机器是如何完成一条指令的，我们之前只是讲了一个指令是如何构成的，有了指令还没用，我们还要知道计算机是如何执行这条指令的。那么还要为了进一步提高我们数据的处理能力，系统的并行性以及它的一个流水的技术，那么这个流水的技术是非常难的，也是非常重要的，所以大家一定要提高警惕。那么我们学完了这章，相信大家就可以能够对CPU有了进一步的了解，也能够对一些概念比以前了解的更深入一点。就是，我们之前只是提了有这么一个概念，而我们这章当中将要讲解我们之前只是一笔带过的那些概念。所以大家对于这一章的学习，一定要打起精神提高警惕，这一章是非常难的。那么我们这一章将要讲一些什么内容呢？刚才我们只是大概地提了一下，我们来看一下这一章的主要内容。

首先我们将要讲解CPU的功能和结构。我们要知道CPU需要提供哪一些功能。那么提供这一些功能，我们CPU需要哪些结构。那么这是一些概念性的东西。但这里不仅仅是一些概念性的东西，也要大家进行一些理解。其次呢，我们将讲解指令是如何进行执行的，指令是如何执行的。我们的指令周期，还有我们的数据流，如何安排我们的这些指令进行执行的。那么这是我们第二节的内容。那么有了这些指令，我们还要有数据。数据通路的基本功能和结构，我们这些部件之间是如何进行连接的，数据是如何在这些通路上面进行传输的，那么这是我们第三节的内容。那么有了指令有了数据我们还要进行一些控制，那么我们将要讲解控制器它的功能和它的工作原理。我们的控制器是如何指挥我们整个系统进行工作的，还要讲解我们的控制器是如何进行设计的。那我们上一节的结尾，讲CISC和RISC的时候，已经带出了这样的概念。什么叫做微程序，什么叫做硬布线。那么这只是一个执行的过程。那么整个过程执行结束，我们还要对它进行优化。

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