深入介绍CPU的原理

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