组成原理(十二)：中央处理器之 功能和组成
中央处理器 - CPU，是整个计算机的核心，包括运算器和控制器。
1、CPU的功能
自动完成取指令和执行指令的任务。
在程序运行过程中，在计算机各部件之间流动的指令和数据形成指令流和数据流。
指令流：CPU执行的指令序列；数据流：根据指令操作要求依次存取数据的序列。
从程序运行的角度看，CPU的基本功能是对指令流和数据流在时间与空间上实施正确的控制。
数据流根据指令流的操作形成，即数据流是由指令流驱动。
2、CPU的主要寄存器
CPU中的寄存器是用来暂时保存运算和控制过程中的中间结果、最终结果以及控制状态信息的，可分为通用寄存器和专用寄存器两大类。
2.1、通用寄存器
通用寄存器可用来存放原始数据和运算结果，可以由程序编址访问。
累加寄存器Acc也是一个通用寄存器，用来暂时存放在ALU运算的结果信息。如，在执行一个加法运算前，先将一个操作数暂时存放在Acc中，再从主存中取出另一操作数，然后同Acc的内容相加，所得的结果送回Acc中。
2.2.、专用寄存器
专用寄存器是专门用来完成某一特殊功能的寄存器。CPU常用的专用寄存器如下：
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程序计数器(PC)
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又称为指令计数器，用来存放正在执行的指令地址或者要执行的下一条指令地址。
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指令寄存器
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存放从存储器中取出的指令。当指令从主存取出存储在指令寄存器，在执行指令的过程中，指令寄存器的内容不允许改变，以保证实现指令的全部功能。
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存储器数据寄存器
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暂时存放由主存处器读取的一条指令或一个数据字；反之，当向主存写入一条指令或一个数据字时，暂时将它们存放在存储器数据寄存器中。
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存储器地址寄存器
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保存当前CPU所访问的主存单元的地址。CPU与主存进行信息交换，不管CPU是存取数据还是读出指令，都要是用存储器地址寄存器和数据寄存器。
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程序状态字寄存器
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又称状态标志寄存器，用来存放程序状态字(PSW)。主要包括两部分，一是状态标志；二是控制标志。
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3、CPU的组成
CPU由运算器和控制器两大部分组成，模型如下：
ID表示指令译码器，CU表示控制单元。
3.1、控制器的主要功能
从主存中取出一条指令，并指出下一条指令在主存中的位置；
对指令进行译码或测试，产生相应的操作控制信息，以便启动规定的动作；
指挥并控制CPU、主存和输入输出设备之间的数据流动方向。
3.2、运算器的主要功能
执行所有的算术运算；
执行所有的逻辑运算，并进行逻辑测试。
