概述今天我们主要以Intel为例简单介绍一下CPU的工作原理。通过这个简单的介绍，我们可以了解AMD、ARM、MIPS甚至PowerPC，触类旁通。CPU发展历史1968年7月18日，BobNorth和GordonMoore的新公司在美国加利福尼亚州美丽的旧金山湾畔山景城MeadowfieldAvenue365号开业。并且在成立后不久，它就斥资1.5万美元从一家名为INTELCO的公司手中买下了英特尔名称的使用权。至此，英特尔这个半导体巨头开始了他在IT行业的传奇历程。1971年11月15日，这一天作为全球IT行业具有里程碑意义的日子被写入许多计算机专业教科书。英特尔的工程师泰德·霍夫发明了世界上第一个微处理器——4004。虽然这个4位微处理器只有45条指令，但每秒只能执行50,000条指令。甚至比不上美国宾夕法尼亚陆军大学1946年研制的世界第一台计算机ENIAC，但集成度高得多，一个4004的重量还不到一个杯子。他因发明微处理器而被英国杂志《经济学家》称为“二战以来最有影响力的科学家之一”。Intel的CPU发展历程如下表所示：及之后的Pentium1、2、3、4，再到CoreDuo和Core2Duo，这里不再一一列举。Intel从8086开始就进入了所谓的x86时代。80386的诞生标志着Intel进入了32位微处理器时代。从80386到Pentium4的CPU就是传说中的IA-32时代。cpu的工作原理我们都知道CPU的根本任务就是执行指令。对于计算机来说，它最终是一个“0”和“1”的序列。CPU在逻辑上可以分为三个模块，分别是控制单元、计算单元和存储单元，这三部分由CPU内部总线连接。如下图：控制单元：控制单元是整个CPU的指挥和控制中心，它通过指令寄存器IR（InstructionRegister）、指令译码器ID（InstructionDecoder）和运算控制器OC（OperationController）协调整个计算机),等等。有序的工作是极其重要的。它根据用户预先编好的程序，依次从内存中取出每条指令，放入指令寄存器IR中，通过指令译码（解析）确定应该进行什么操作，然后根据指令操作控制器OC确定的时间。向相应的组件发送微操作控制信号。运算控制器OC主要包括拍频脉冲发生器、控制矩阵、时钟脉冲发生器、复位电路和启停电路等控制逻辑。算术单元：算术单元的核心。可以执行算术运算（包括加法、减法、乘法及其加法等基本运算）和逻辑运算（包括移位、逻辑测试或两个值的比较）。相对于控制单元，运算单元是在控制单元的指挥下运行的，即运算单元进行的所有运算都是由控制单元发出的控制信号指挥的，因此它是一个执行单元。存储单元：包括CPU的片内缓存和寄存器组，是CPU中临时存放数据的地方。它存储等待处理的数据或已经处理的数据。CPU访问寄存器的时间比访问内存的时间短。使用寄存器可以减少CPU访问内存的次数，从而提高CPU的工作速度。但是，由于芯片面积和集成度的限制，寄存器组的容量不可能很大。寄存器组可分为专用寄存器和通用寄存器。专用寄存器的功能是固定的，分别寄存相应的数据。虽然通用寄存器用途广泛并且可以由程序员指定，但通用寄存器的数量因微处理器而异。通过上图提炼，我们可以总结出CPU的工作原理概括如下：一般来说，CPU都是从内存中一条一条的取出指令和对应的数据，根据指令操作码对数据进行运算，直到直到程序执行完毕。总结一下CPU的工作原理：在定时脉冲的作用下，控制单元将指令计数器指向的指令地址（这个地址在内存中）送到地址总线，然后CPU读入指令这个地址到指令寄存器进行译码。对于指令执行过程中需要的数据，数据地址也会被送到地址总线，然后CPU将数据读到CPU的内部存储单元（也就是内部寄存器）暂存，最后命令运算单元进行数据处理。周而复始，一直如此进行，直至停电。
