深入介绍一下CPU的原理 深入介绍一下CPU的原理 随着去年AMD Athlon的推出,两大CPU厂商Intel和AMD之间的竞争愈演愈烈,几乎每个月都有新的CPU 推出,各个媒体和网上也充斥着各种各样的评测性文章。 但是,现在我要问一句:“什么是CPU?”我相信大多数人并不知道什么是CPU。当然,你 可以回答CPU是中央处理器,或者来一句英文:Central Processing Unit。是的,没错。但,RISC和CISC是什么?什么是“9路超标量设计”、“20级流水线”? 什么是“解码”,为什么Athlon和PIII的解码过程需要的时钟周期大大大于其他的RISC处 理器?这些都不是一句“中央处理器”所能够回答的。 本文希望以比较通俗的语言深入介绍一下CPU的原理。 一、 指令系统 要讲CPU,就必须先讲一下指令系统。指令系统指的是一个CPU所能够处理的全部指令的 集合,是一个CPU的根本属性。比如我们现在所用的CPU都是采用x86指令集的,他们都是 同一类型的CPU,不管是PIII、Athlon或Joshua。我们也知道,世界上还有比PIII和Ath lon快得多的CPU,比如Alpha,但它们不是用x86指令集,不能使用数量庞大的基于x86指 令集的程序,如Windows98。之所以说指令系统是一个CPU的根本属性,是因为指令系统 决定了一个CPU能够运行什么样的程序。 所有采用高级语言编出的程序,都需要翻译(编译或解释)成为机器语言后才能运行, 这些机器语言中所包含的就是一条条的指令。 1、 指令的格式 一条指令一般包括两个部分:操作码和地址码。操作码其实就是指令序列号,用来告诉 CPU需要执行的是那一条指令。地址码则复杂一些,主要包括源操作数地址、目的地址和 下一条指令的地址。在某些指令中,地址码可以部分或全部省略,比如一条空指令就只 有操作码而没有地址码。 举个例子吧,某个指令系统的……