中央處理器集中處理與控制技術探究

王瑩瑩

摘? 要：近年來隨著計算機技術和網絡技術的飛速發展，計算機應用的領域越來越廣泛，我們在日常工作生活學習的方方面面都可以看到網絡技術的身影，并且一直在影響著我們工作生活，給我帶來了更好的生活體驗。中央處理器是計算機的核心硬件設備，是計算機的重要組成部分，其性能直接影響到計算機的工作效率和用戶的使用體驗，其功能主要有數據通信、資源共享以及分布處理等，為了能夠更好地發揮這些功能，需要進行更加深入的研究，對于中央處理器進行進一步的開發，促進計算機技術的進一步發展。該文主要通過對于中央處理器的簡述，介紹中央處理器的控制技術以及對于中央處理器集中處理與控制技術簡析，并且探討了中央處理器的存儲器集成技術的相關內容，希望可以以此為基礎來促進中央處理器的不斷發展。

關鍵詞：中央處理器? 集中處理? 控制技術

中圖分類號：TP332 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）02（c）-0009-02

由于我國對于信息技術水平的重視度逐漸提高，我國的信息技術水平也得到明顯提升。計算機在各個行業得到廣泛應用，將計算機作為平臺的控制中心，使得自動化辦公系統不斷地促進各個企業向著自動化以及智能化方向發展。

1? 中央處理器概述

中央處理器作為計算機的重要組成部分，在電腦的配件中處于核心地位。主要的工作就是對于計算機的指令進行解析以及可以對于復雜的數據進行快速的處理，一臺電腦要想正常的工作，其中的所有操作都是由中央處理器來負責的，讀取指令，對于指令進行譯碼，最后執行指令?？刂破骱瓦\算器是中央處理器的兩個重要組成部分，其中還有高速緩沖存儲器以及它們之間聯系的數據和控制的總線。可想而知一臺沒有中央處理器的電腦是沒有靈魂的，無法實現任何的操作，下面我們來介紹一下運算器和控制器。

1.1 運算器

運算器是計算機中各種運算的部件，主要包括算術邏輯單元、中間寄存器、運算累加器、描述字寄存器以及B寄存器五大至關重要的組成部分。

一般來說，可以實現多組算術運算以及邏輯運算的組合電路被稱之為算術邏輯單元，在中央處理器中處于占據著非常重要的位置。算術邏輯單元主要進行的是加減乘法等二位元算術運算，在運算過程中，算術邏輯單元主要就是計算機的指令集中執行算術和邏輯操作，對于一般的情況而言算術邏輯單元可以直接地對數據進行讀入和讀出，具體的體現在于處理器控制器，內存以及輸入輸出設備等方面，輸入輸出主要是建立在總線的基礎之上。

其中有一種長度為128位的是中間寄存器，其操作數可以來決定其實際長度，中間寄存器在進棧并取數指令中會發揮至關重要的作用。指令在執行的過程中，運算累加器的內容必須先要發送到中間寄存器，然后經過一系列的操作，就可以將需要的信息取到運算累加器，最后執行的就是將中間寄存器內容進棧，中間寄存器起到一個中間過渡的作用。

運算累加器是一種可以變長的累加器，目前大部分的寄存器都是單累加器，長度為128位。因此，在敘述指令的過程中，運算累加器的長度一般來說會取決于ACS的值，ACS的長度和ACC的長度相互影響，ACC的長度會隨著ACS長度的變化而變化。

描述字寄存器主要應用在對于描述字的存放和修改，其長度為64位，使用描述字可以很好地簡化數據結構處理，因此描述字寄存器在指令執行過程中也發揮著至關重要的作用。

其中有一種長度為32位的是B寄存器，指令的修改與它密切相關，在其中發揮著不可替代的作用，在修改地址的過程中，它可以非常方便地對于地址修改變量進行存儲，主存地址的修改只能利用描述字，一般來說，數組中會有多個元素，第一個元素被稱為描述字，所以如果需要訪問數組中的其他元素，修改量就會顯得尤為重要。數組一般是由數據類型相同并且大小一樣的元素組成的，并且其存儲的地址是連續的，對于數組的訪問最好使用向量描述字，非常方便，向量描述字中的地址是字節地址，因此在進行換算過程中，基本地址的相加是必不可少的，其中的硬件設備就可以完成簡單的換算工作，該過程中需要注意對其以防止數組越界。

1.2 控制器

控制器就像它的名字一樣容易理解，起到控制作用。根據預定的順序，改變主電路或者控制電路的接線，利用電阻值的改變來控制電機的開啟和關閉、調速以及制動，屬于核心的控制裝置?？刂破髦饕M成部分有程序狀態寄存器、系統狀態寄存器、程序計數器以及指令均存器等等，作為計算機的控制和調控中心，主要工作就是發布指令，對于整個的計算機系統進行協調和指揮，讓計算機的每個部件能夠團結協作來完成每一項任務?？刂频姆N類主要有兩種形式，就是我們比較常見的組合邏輯控制器以及微程序控制器兩種，兩種控制形式各有各的優點和缺點。組合邏輯控制器相對而言結構較為復雜，但是它的速度是比微程序控制器要快。微程序控制器的設計結構相對比較簡單，因此，在修改某一條機器指令時需要對微程序進行重新編譯，使得速度相對較慢。

1.3 中央處理器的特性

計算機內部的集成電路實現了對于計算機信號的調控，計算機會根據用戶的操作指令來進行指令任務的分配以及執行。中央處理器可以被看作是一個規模龐大的集成電路，實現了對于數據的加工以及處理。與傳統的計算機相比較而言，現代計算機的存儲容器是非常大的，可以對于大量的數據進行快速高效的處理。中央處理器的核心是由控制器和運算器組成，直接地影響到計算機的整體功能，有著不可替代的作用，它們實現了寄存控制，邏輯運算以及信號收發等多種功能的擴散，保障了中央處理器的快、準、穩。

2? CPU控制技術

中央處理器強大的數據處理能力可以有效地提升計算機的工作效率。對于數據的加工操作是一項比較復雜任務，中央處理器只有在收到計算機用戶下發的指令任務之后才會執行一系列的任務，在執行該任務的過程中，用戶輸入的指令和中央處理器的相對應。其中中央處理器控制技術的主要形式有選擇控制、插入控制以及時間控制。

選擇控制通常來說就是一種集中處理模式的操作，它是在具體程序指令之后建立的。中央處理器以實際情況作為基礎，進行選擇操作，這樣就可以比較方便地滿足用戶的數據流程需求。指令控制技術非常關鍵，發揮著重要作用，運算方式是根據需求而來的，所以對于維持數據指令動作的有序性很關鍵。

插入控制主要是通過中央處理器對于操作控制信號的產生，通過指令的功能就能夠實現這一個需求，指令可以控制相應的部件，計算機的部件之間相互協作就可以實現。較多的小控制元件組合在一起，就會構成一種集中處理模式，能夠更好地完成中央處理器數據處理。

時間控制就是在各個操作上應用定時任務，執行某個指令的時間是有限制的，必須在規定的時間范圍內完成。中央處理器的指令一般從高速緩沖存儲器中取出，然后進行指令的編譯和解析，在這個過程中就需要嚴格地控制程序的時間，防止發生意外，造成嚴重后果。

3? 中央處理器集中處理與控制技術簡析

中央處理器是計算機的心臟，好的中央處理器能夠大大提升計算機系統的工作效率。中央處理器常見的控制模式就是集中處理，其中IO接口在這個過程中發揮著重要作用，對于大數據進行快速處理。中央處理器集中處理的功能對于計算機穩定的控制流程有著至關重要的作用，其中主要包括數據通信、資源共享以及分布式處理等。

目前來看，數據通信是還處于飛速發展的階段，主要利用計算機技術和通信技術來實現兩地間的信息傳遞。傳輸信道就是兩地間的信息傳輸的介質。傳統的通信主要有無線數據通信和有線數據通信兩種常見的方式，它們各有優缺點，但是它們都非常統一地使用了傳輸信道作為連接計算機和數據終端的介質，這就可以為達到不同地點的數據終端實現軟硬件打下堅實的基礎，在實現信息資源的共享方面做出了巨大貢獻，為現代的數據通信打下堅實的基礎。數據通信和CPU的核心控制價值有著緊密聯系，中央處理器集中處理過程中，以用戶的需求作為基礎，不同的用戶設置不同的網絡節點，通過建立虛擬化的空間來更好地實現數據通信傳輸。ZooKeeper是一種非常常見的可協調系統，可以為其創建的節點作為一個重點設置，在數據傳輸通信過程中發揮的重要的作用。

數據資源共享主要包括中央處理器集中處理的數據信息，數據庫服務器的特征在這個過程中被淋漓盡致地體現出來。在現代化的智能辦公過程中，中央處理器可以將局域網作為平臺，已經存儲的信息資源就可以以共享傳輸的方式供團隊使用，以集中處理模塊的方式進行分散，使得資源共享更加方便，資源共享模式的覆蓋面積越來越大。

分布處理就是采用可擴展的系統結構來實現分布式的網絡存儲系統，利用多臺服務器來進行負載均衡，這樣就可以很明顯地降低單個服務器的壓力，并且將位置服務器的存儲信息進行定位。分布式控制系統將核心放到了中央處理器上，這樣一個比較大規模的集成電路就形成了，可以抗住非常大的訪問壓力，不斷地提高用戶體驗度，計算機可以處理不同用戶的訪問，數據處理范圍得到持續增長。

4? 結語

綜上所述，目前我國的信息技術得到空前的發展，計算機應用的領域越來越廣泛，我們在日常工作生活學習的方方面面都可以看到網絡技術的身影，并且一直在影響著人們工作生活，給人們帶來了更好的生活體驗。中央處理器作為計算機的核心，發揮著非常重要的作用，其功能主要有數據通信、資源共享以及分布處理等，為了能夠更好地發揮這些功能，需要進行更加深入的研究，對于中央處理器進行進一步開發，促進計算機技術的進一步發展。

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