回顾概念：CPU、处理器架构、指令集、指令集架构

 

一、CPU（中央处理器）

　　中央处理器(CPU,central Processing Unit)是一块超大规模的集成电路，是一台计算机的运算核心(Core)和控制核心(Control Unit)。他的主要功能是解释计算机指令(指令是指示计算机执行某种操作的命令。它由一串二进制数码组成)以及处理计算机软件中的数据。

　　微处理器由一片或少数几片大规模集成电路组成的中央处理器。

　　CPU可以分为：4位微处理器、8位微处理器、16位微处理器、32位微处理器以及最新的64位微处理器。

　　中央处理器主要包括运算器（算术逻辑运算单元，ALU，Arithmetic Logic Unit）和高速缓冲存储器（Cache）及实现它们之间联系的数据（Data）、控制及状态的总线（Bus）。它与内部存储器（Memory）和输入/输出（I/O）设备合称为电子计算机三大核心部件。

　　主要功能：处理指令、执行操作、控制时间、处理数据。

工作过程：

　　第一阶段：提取，从存储器(存放程序和数据的器件)或高速缓冲存储器(存在于主存与CPU之间的一级存储器， 由静态存储芯片(SRAM)组成，容量比较小但速度比主存高得多， 接近于CPU的速度)中检索指令(为数值或一系列数值)。有程序计数器指定存储器的位置。

　　第二阶段：解码，CPU根据存储器提取到的指令来决定其执行行为。在解码阶段，指令被拆解为有意义的片段。根据CPU的指令集架构（ISA）定义将数值解译为指令。一部分的指令数值为运算码（Opcode），其指示要进行哪些运算。其它的数值通常供给指令必要的信息，诸如一个加法（Addition）运算的运算目标。

　　第三阶段：执行，在提取和解码阶段之后，紧接着进入执行阶段。该阶段中，连接到各种能够进行所需运算的CPU部件。

　　第四阶段：写回，以一定格式将执行阶段的结果简单的写回。运算结果经常被写进CPU内部的暂存器，以供随后指令快速存取。在执行指令并写回结果之后，程序计数器值会递增，反覆整个过程，下一个指令周期正常的提取下一个顺序指令。

 

二、处理器架构

　　CPU架构是CPU厂商给属于同一系列的CPU产品定的一个规范，主要目的是为了区分不同类型CPU的重要标示。目前市面上的CPU分类主要分有两大阵营，一个是intel、AMD为首的复杂指令集CPU，另一个是以IBM、ARM为首的精简指令集CPU。两个不同品牌的CPU，其产品的架构也不相同，例如，Intel、AMD的CPU是X86架构的，而IBM公司的CPU是PowerPC架构，ARM公司是ARM架构。

三、指令集

　　CPU依靠指令来自计算和控制系统，每款CPU在设计时就规定了一系列与其硬件电路相配合的指令系统。指令的强弱也是CPU的重要指标，指令集是提高微处理器效率的最有效工具之一。

　　从现阶段的主流体系结构讲，指令集可分为复杂指令集和精简指令集两部分（指令集共有四个种类）。

　　通常会把CPU的扩展指令集称为”CPU的指令集”。

　　CISC指令集，也称为复杂指令集，英文名是CISC，（Complex Instruction Set Computing的缩写）。x86CPU主要有intel的服务器CPU和AMD的服务器CPU两类。

　　RISC是英文“Reduced Instruction Set Computing ”的缩写，中文意思是“精简指令集”。在中高档服务器中采用RISC指令的CPU主要有以下几类：PowerPC处理器、SPARC处理器、PA-RISC处理器、MIPS处理器、Alpha处理器。

四、指令集架构

　　微处理器的指令集架构（ISA，Instruction Set Architecture）常见种类如下： 复杂指令集运算（Complex Instruction Set Computing，CISC）；精简指令集运算（Reduced Instruction Set Computing，RISC） ；显式并行指令集运算（Explicitly Parallel Instruction Computing，EPIC）；超长指令字指令集运算（VLIW）。

　　CISC：主要针对的操作系统是微软的Windows。另外Linux，一些UNIX等都可以运行在x86（CISC）架构的微处理器。

　　参考百度百科：https://baike.baidu.com/item/中央处理器/284033?fr=aladdin