基本结构
控制器(Control Unit):负责控制,如指令计数器,指令跳转。
算术逻辑控制器(Arithmetic/Logic Unit):负责计算,如算术运算加减,逻辑比较大小等。
南北桥芯片
南北桥芯片是CPU与外部设备通信的桥梁。
-
北桥
CPU通过北桥和内存、显卡等部件进行数据通信。北桥芯片也集成了内存控制器,用来控制与内存的通信。目前,最新的主板上,就没有北桥芯片了,因为北桥的功能已经被集成到CPU中去了。 -
南桥
南桥主要负责I/O设备之间的通信。
部件之间的通信是由各种各样的总线来完成。总线(Bus)分为地址总线和数据总线。以内存为例,地址总线传输要访问的内存地址,数据总线传输读写的数据。在实际中,有的总线地址和数据是分离的,有的是同一根分时复用。
FSB总线:前端总线(Front Side Bus)是CPU和北桥传递的所有数据用的,FSB总线的频率直接影响到CPU访问内存的速度。
PCI总线:这是一种高性能局部总线,CPU和外设之间的高速通道。显卡一般都是用的PCI插槽。
执行流程
- 取指,从内存中取出指令。
- 译码,识别指令的类型,计算指令长度,从指令中解析参数。
- 执行,将数据送给计算单元或者控制单元进行具体的计算和跳转。
- 访存,有些指令可能需要从内存加载数据。
- 写回,有些指令对寄存器或者内存状态有影响,将结果写入这些受影响的寄存器或者内存。