CPU的内部结构解析

CPU和内存是由许多晶体管组成的电子部件，通常称为IC（Integrated Circuit，集成电路）。从功能方面来看，CPU的内部由寄存器，控制器，运算器和时钟四部分构成，各部分之间由电流信号相互连通。

寄存器：可用来暂存指令，数据等处理对象，可以将其看做是内存的一种。根据种类的不同，一个CPU内部会有20~100个寄存器。

控制器：负责把内存上的指令，数据等读入寄存器，并根据指令的执行结果来控制整个计算机。

运算器：负责运算从内存读入寄存器的数据。

时钟：负责发出CPU开始计时的时钟信号。不过，也有些计算机的时钟位于CPU的外部。

CPU是寄存器的集合体

程序是把寄存器作为对象来描述的 例如C#IL操作码，就是寄存器。

使用高级语言编写的程序会在编译后转化成机器语言，然后通过CPU内部的寄存器来处理。不同类型的CPU，其内部寄存器的数量，种类以及寄存器存储的数值范围都是不同的。根据功能的不同，我们可以将寄存器大致划分为八类。

累加寄存器：存储执行运算的数据和运算后的数据。

标志寄存器：存储运算处理后的CPU的状态。

程序计数器：存储下一条指令所在内存的地址。

基址寄存器：存储数据内存的起始地址。

变址寄存器：存储基址寄存器的相对地址。

通用寄存器：存储任意数据。

指令寄存器：存储指令。CPU内部使用，程序员无法通过程序对该寄存器进行读写操作。

栈寄存器：存储栈区域的起始地址。

其中，程序计数器，累加寄存器，标志寄存器，指令寄存器和栈寄存器都只有一个，其他的寄存器一般有多个。

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