CPU

对算数逻辑单元不了解的建议先阅读这篇小文章：第五课_算术逻辑单元
对寄存器&内存不了解的建议先阅读这篇小文章：第六课_寄存器&内存
本课链接（B站）：计算机科学速成课第七课

本节主要内容：CPU的结构

一、CPU的作用

CPU是计算机的中央处理器，是计算机的核心

二、CPU理论模型

:CPU简易理论模型:

三、CPU模型解释

四、CPU怎么执行程序

程序是由一个个操作组成的，每一个操作都对应着一条指令。

计算机怎么运行程序？

当CPU运行程序时，像加减乘除之类的数学指令，会交给算术逻辑运算单元ALU执行；而像读写值之类的内存指令，就会交给RAM去执行。

计算机如何识别一个个指令呢？

给每个指令分配一个由0和1组成的ID，我们把这个ID叫做操作码。
举例：

计算机执行程序的流程是什么？

整体流程为：取指令->解码->执行
接下来执行一个程序感受一下整个过程是如何发生的：

五、使用CPU模型执行LOAD-A指令

程序开始执行前，所有寄存器内的值都为0
:CPU初始状态:

1、取指令

• 指令地址寄存器：取对应地址的指令
  此处为取地址为0处的指令，指令为00000000

2、解码

• 指令寄存器：操作码为0000，对应的操作为LOAD-A，即将数据存入寄存器A中。
  进行操作的地址为0000，即要传入寄存器A中的数据来自内存单元0000。
  :CPU解码状态:
  

3、执行

将通过读取线读取的数据存入寄存器A中
:CPU执行状态:

4、执行结束

关闭所有线路通道，指令地址寄存器中的值+1，指向下一条指令。

六、程序执行速度-时钟

CPU完成一次取指令->解码->执行的周期时间越短，程序执行速度越快。这个周期的长短，取决于CLOCK(时钟)。

我们可能听到过的给CPU超频降频，就指的是调整时钟的频率。

七、超频降频

超频：就是把时钟频率加快，加快计算机的运行速度。
降频则反之。

厂家一般会预留一些超频空间，但若时钟频率过快，可能会烧坏元器件；而在计算机运行较简单的程序或计算机无人使用时，降频可以省电。

我们电脑的自动睡眠功能，就是给时钟降了频。

总结：

1、CPU是计算机程序的中央处理器是计算机系统的运算和控制核心，是信息处理、程序运行的最终执行单元
2、CPU执行程序的流程
3、时钟频率是CPU完成一次取指令->解码->执行的周期时间的倒数，代表着程序执行的速度快慢。

以上均为个人学习所得见解，若有错误或不足欢迎补充和指正