cpu的作用,它的作用是什么

请简单介绍一下电脑CPU的作用？

以前回答过类似问题，再回答一次。处理器，即CPU是Central Processing Unit（中央处理单元）的缩写，被称为计算机\手机的大脑。要回答这个问题，首先，我们需要来了解一下，计算机在进行信息处理的过程。处理器的作用计算机在进行信息处理的时候，一般分为两步：将程序和要进行处理的数据，放到计算机的存储系统中；从存储系统中，拿数据，运行相应的程序，得到结果。

处理器就是负责协调、指挥、控制程序有条不紊的进行。一般控制过程分为以下几步：取指令。当程序已在存储器中时，首先根据程序入口地址取出一条程序，为此要发出指令地址及控制信号。指令译码。分析当前取得的指令，根据分析的结果，产生相应的控制命令，进行相应的操作。执行指令。根据指令译码时产生的“操作命令”，产生相应的操作控制信号序列，通过运算单元，存储器系统及输入/输出接口设备的执行，实现每条指令的功能，其中包括对运算结果的处理以及下条指令地址的形成。

处理器的结构现在市场上的处理器性能指标和结构细节十分繁杂，但是完成的功能都相同，所以基本结构也都雷同，基本要包含下面这些部件：算术逻辑运算单元（ALU）。用于执行算术运算操作、移位操作以及逻辑操作，也可执行地址运算和转换。累加器。用于存放当前运算的结果。程序计数器。用于提供指令地址。指令寄存器，译码器。

用于将数据总线送入的指令，放入指令寄存器。时序和控制部件。用于根据译码结果，发出“操作指令”的控制信号。处理器的分类在目前的处理器中一般分为CISC和RISC两大系列。CISC是复杂指令集处理器，其最大的不合理之处在于，随着计算机技术的不断发展，各种指令集越来越多，但是常用的指令集只占源代码的20%，剩余的80%不常用。

为了改变这种不合理，RISC即精简指令集处理器，横空出世。其通道中只包含最有用的指令，确保数据通道快速执行每一条指令，使CPU硬件结构设计变得更为简单，尽量使用单周期指令，便于流水线操作执行。在这简单谈一下流水线技术，总结一下其特点在于几个指令能够并行执行，内部信息流要求通畅流动，这样就提升了CPU的运行速度。

在ARM7系列中采用的一般为3级流水线，即预取——译码——执行，在ARM9系列中采用预取——译码——执行——访问——写回，在ARM10中采用预取——发射——译码——执行——访问——写回，在ARM11中采用预取—预取—发射——译码——转换——执行——访问——写回。ARM处理器的工作模式据报道，全世界99%的智能手机和平板电脑都采用ARM架构，约有43亿人每天都会触摸一台搭载ARM芯片的设备，占全球总人口的60%。

我们以ARM处理器为例，再来深入看一下处理器的工作模式等内容。ARM微处理器支持7种运行模式，由ARM处理器中的CPSR(当前程序状态寄存器)的低5位CPSR[4:0]定义的。7种运行模式分别为：用户模式User（usr）：ARM处理器正常的程序执行模式。系统模式System（sys）：运行具有特权的操作系统任务。

快速中断模式(fiq)：用于高速数据传输或通道处理。管理模式Supervisor（svc）：操作系统使用的保护模式，处理软件中断（SWI）。外部中断模式（irq）：用于通用的中断处理。数据访问中止模式Abort（abt）：用于虚拟存储及存储保护。未定义指令中止模式Undfined(und)：当出现未定义指令执行（中止）时进入该模式，可用于支持硬件协处理器的软件仿真。

ARM处理器运行模式可以通过下面两种方式进行切换：通过软件进行切换。通过外部中断或者异常处理过程进行切换。当应用程序发生异常中断时，处理器进入相应的异常模式。在每一种异常模式下，都对应有一组寄存器，供相应的异常处理程序使用。这样就可以保证在进入异常模式时，用户模式下的寄存器不被破坏。小结关于处理器相关内容，特别是ARM处理器系列，我写了《浅谈RISC CPU》、《浅谈ARM处理器》等多篇文章，详细介绍了CPU的工作模式、硬件架构等内。