CPU 는 어떻게 명령을 디코딩합니까?
Cpu 는 중앙 처리 장치이고 영어는 중앙 처리 단위입니다. Cpu 는 컴퓨터의 핵심 액세서리로 성냥갑만큼 크고 종이 수십 장만큼 두껍지만 컴퓨터의 컴퓨팅 코어와 제어 코어입니다. Cpu 는 컴퓨터의 모든 작업을 읽기, 디코딩 및 수행하는 명령을 담당합니다. Cpu 구조: 중앙 프로세서 CPU 에는 산술 논리 장치, 레지스터 장치 및 제어 장치가 포함됩니다. CPU 는 메모리나 캐시에서 명령을 가져와 명령 레지스터에 넣고 명령을 디코딩합니다. 명령 하나를 일련의 마이크로작업으로 분해한 다음 다양한 제어 명령을 실행하여 마이크로조작 시리즈를 실행함으로써 명령 실행을 완료합니다. 지시문은 컴퓨터가 연산 유형과 피연산자를 지정하는 기본 명령이다. 지시문은 하나 이상의 바이트로 구성됩니다. 여기에는 opcode 필드, 피연산자 주소와 관련된 하나 이상의 필드, 시스템 상태를 나타내는 상태 단어 및 기능 코드가 포함됩니다. 일부 지시문에는 피연산자 자체도 직접 포함되어 있습니다. (1) 논리 구성 요소를 조작합니다. 고정 점 또는 부동 소수점 산술 연산, 이동 연산 및 논리 연산, 주소 연산 및 변환을 수행할 수 있습니다. ② 등록 구성 요소. 범용 레지스터, 전용 레지스터 및 제어 레지스터가 포함됩니다. 범용 레지스터는 명령어에 레지스터 피연산자와 연산 결과를 저장하는 데 사용되는 고정 소수점 수와 부동 소수점 숫자로 나눌 수 있습니다. 범용 레지스터는 CPU 의 중요한 부분이며 대부분의 명령어에서 액세스해야 합니다. 범용 레지스터의 너비는 컴퓨터 내부 데이터 경로의 폭을 결정하며, 포트 수는 종종 내부 작업의 병렬 처리에 영향을 줍니다. 특수 레지스터는 특정 특수 작업을 수행하는 데 필요한 레지스터입니다. 제어 레지스터는 일반적으로 시스템의 실행 상태를 나타내거나 처리 상태 레지스터, 주소 변환 디렉토리의 기본 주소 레지스터, 권한 상태 레지스터, 조건 코드 레지스터, 예외 처리 레지스터 및 오류 감지 레지스터를 포함한 포인터를 저장하는 데 사용됩니다. 경우에 따라 중앙 프로세서의 CPU 에 일부 데이터 명령을 임시로 저장하기 위한 캐시가 있을 수 있습니다. 캐시가 클수록 중앙 처리 장치 CPU 의 실행 속도가 빨라집니다. 현재 시중에 나와 있는 모든 중급형 CPU 에는 약 2M L2 캐시가 있습니다. ③ 제어 부품. 주로 명령을 디코딩하고 각 명령이 수행할 다양한 작업에 대한 제어 신호를 보내는 역할을 합니다. 두 가지 구조가 있습니다. 하나는 마이크로메모리를 핵심으로 하는 마이크로프로그램 제어입니다. 하나는 논리적 하드 와이어 연결 구조를 기반으로 한 제어 모드입니다. 마이크로메모리에는 마이크로코드가 저장되며, 마이크로코드마다 마이크로명령이라고도 하는 기본적인 마이크로작업이 있습니다. 각 명령은 마이크로코드 시퀀스로 구성되며, 이러한 마이크로코드 시퀀스는 마이크로프로그램을 구성합니다. 명령어가 디코딩된 후 중앙 프로세서는 마이크로주기에 따라 지정된 순서로 마이크로코드에 의해 결정된 몇 가지 마이크로작업을 수행하여 명령어 실행을 완료하는 일정 시간의 제어 신호를 보냅니다.,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 。 간단한 명령은 (3 ~ 5) 개의 마이크로 조작으로 구성되며, 복잡한 명령은 수십 개 또는 수백 개의 마이크로 조작으로 구성됩니다. 논리적 하드 연결 컨트롤러는 전적으로 슬레이브 논리로 구성됩니다. 명령이 디코딩된 후 컨트롤러는 서로 다른 논리 문의 조합을 통해 서로 다른 시퀀스의 제어 타이밍 신호를 보내 지침의 각 작업을 직접 수행합니다. 대형, 소형, 마이크로컴퓨터를 사용하는 중앙프로세서의 규모와 구현 방식이 크게 다르고 작업 속도도 크게 달라진다. CPU 는 여러 회로 블록 또는 전체 랙으로 구성될 수 있습니다. 중앙 프로세서의 회로가 하나 이상의 대규모 집적 회로 칩에 통합된 경우 마이크로프로세서라고 합니다 (마이크로 컴퓨터 참조). CPU 의 작동 속도는 클럭 속도 및 아키텍처와 관련이 있습니다. 중앙프로세서의 속도는 일반적으로 몇 개의 MIPS 이상 (초당1백만 개의 명령 실행) 입니다. 일부는 수백 개의 MIPS 에 도달했습니다. 가장 빠른 CPU 의 회로는 비소화 기술을 채택하고 있다. 속도 향상을 위해 파이프라인 구조는 거의 모든 현대 CPU 설계에서 사용되는 중요한 조치입니다. 앞으로 CPU 작동 주파수의 증가는 점차 물리적 제약을 받고 있으며, 내부 실행 (CPU 내부 하드웨어 리소스 사용 참조) 을 더욱 높이는 것은 CPU 작동 속도를 높이고 소프트웨어 호환성을 유지하는 중요한 방향입니다.
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