cpu是由什么和控制器组成的 计算机CPU的组成结构

1、CPU的组成部分

CPU，即中央处理器，是计算机的核心部件，主要由运算器、控制器和存储器三部分组成。其中，运算器负责所有的数据运算和逻辑运算；控制器则负责将程序指令从存储器中取出，并将其解释为对运算器的控制信号；存储器则是CPU能够读入程序指令和数据的存储介质。

在这三部分中，运算器的作用是最为核心的。CPU的处理过程本质上就是一系列的运算和比较，而运算器便是这一过程中的核心。运算器通常由算术逻辑单元（ALU）、寄存器以及数据通路构成。ALU是处理器的计算核心，能够执行各种算术操作和逻辑操作。寄存器则是一种高速缓存，能够暂存数据以及指令，使得处理器能够更快速地访问这些数据。而数据通路则是运算器的数据传输通路，它能够将数据从寄存器传输到ALU，又能够将运算结果传输回寄存器。

2、控制器的作用

控制器是CPU中的另一个重要组成部分。虽然控制器的处理能力不如运算器强，但它起到了至关重要的作用，即负责控制程序指令的流程和顺序。当CPU运行程序时，控制器会将程序指令从存储器中取出，根据指令的类型产生相应的控制信号，并将这些信号传递给运算器和存储器，以达到正确执行程序的目的。

控制器由一组逻辑电路组成，能够根据指令类型和地址产生控制信号。具体来说，控制器需要执行如下操作：
1. 将指令从存储器中取出，并将其解析为对运算器和存储器的控制信号；
2. 将控制信号传递给相应的组件，以执行对应指令中的操作；
3. 将程序计数器加1，以指示下一条指令的地址。

3、CPU的工作流程

CPU的工作流程非常复杂，但可以大致分为如下几个步骤：
1. 程序开始运行前，CPU需要从存储器中获取指令；
2. CPU会根据程序计数器的值，从存储器中取出下一条指令；
3. 控制器会将指令解析为相应的控制信号，并将它们传递给运算器和存储器；
4. 运算器执行通过控制信号指定的操作，并将结果存放在寄存器中；
5. 如果程序还未结束，控制器会将程序计数器的值加1，以表示下一条指令的地址；
6. 重复执行第2步到第5步，直到程序执行完毕。

4、CPU的性能评估指标

CPU的性能受多种因素影响，常用的评估指标包括时钟频率、缓存大小、指令集等。其中，时钟频率是CPU最重要的性能指标之一，它表示每秒钟能够进行多少次操作。而缓存大小则是指在CPU中用于暂存数据和指令的缓存容量。较大的缓存大小能够提高CPU的性能，但其价格也会相应上升。此外，不同的CPU具有不同的指令集，可执行的指令也不同，因此需要根据具体需求来选择CPU。