1.CPU的体系结构的种类、特点及应用场景？
答：
CPU体系结构种类：
①ARM：ARM架构，过去称作进阶精简指令集机器，是一个32位精简指令集（RISC）处理器架构，其广泛地使用在许多嵌入式系统设计。由于节能的特点，ARM处理器非常适用于行动通讯领域，符合其主要设计目标为低耗电的特性。
②x86系列/Atom(安腾)：IA是Intel Architecture(英特尔体系架构)的简称，有IA-32和IA-64，均属于X86体系结构。x86或80x86是英代尔Intel首先开发制造的一种微处理器体系结构的泛称。x86架构是重要地可变指令长度的CISC。Intel Atom是Intel的一个超低电压处理器系列。处理器采用45纳米工艺制造，集成4700万个晶体管。L2缓存为512KB，支持SSE3指令集，和VT虚拟化技术（部份型号）。
③MIPS系列：MIPS是世界上很流行的一种RISC处理器。MIPS的意思是“无内部互锁流水级的微处理器”，其机制是尽量利用软件办法避免流水线中的数据相关问题。它最早是在80年代初期由斯坦福(Stanford)大学Hennessy教授领导的研究小组研制出来的。MIPS技术公司是美国著名的芯片设计公司，它采用精简指令系统计算结构(RISC)来设计芯片，和英特尔采用的复杂指令系统计算结构(CISC)相比，RISC具有设计更简单、设计周期更短等优点，并可以应用更多先进的技术，开发更快的下一代处理器。MIPS是出现最早的商业RISC架构芯片之一，新的架构集成了所有原来MIPS指令集，并增加了许多更强大的功能。MIPS自己只进行CPU的设计，之后把设计方案授权给客户，使得客户能够制造出高性能的CPU。
④PowerPC系列：PowerPC是一种精简指令集（RISC）架构的中央处理器（CPU），其基本的设计源自IBM的IBM PowerPC 601 微处理器POWER架构。二十世纪九十年代，IBM、Apple（苹果公司）和Motorola（摩托罗拉）公司开发PowerPC芯片成功，并制造出基于PowerPC的多处理器计算机。PowerPC架构的特点是可伸缩性好、方便灵活。
⑤ARM/MIPS/PowerPC均是基于精简指令集机器处理器的架构；X86则是基于复杂指令集的架构，Atom是x86或者是x86指令集的精简版
CPU体系结构特点：
CPU存在大量的控制和储存单元，导致其拥有强大的分支处理能力，可以将来自不同地方的指令调整顺序，使命令按次序顺利和高效运行。同时由于具有一定的计算单元，所以也可以处理一些串行计算任务，多核CPU则可以处理一些简单的并行任务。
CPU体系结构应用场景：
CPU拥有强大的指令处理和计算能力，往往用于进行电子计算机的核心工作，即解释计算机指令和处理计算机软件中的数据。事实上，在大多数的个人电脑中，用户和软件都会不断地产生指令流，而处理指令流之间执行的先后顺序，就是CPU要完成的一个重要工作。CPU将从I/O设备接收到的指令集储存在储存单元中，然后按照一定的规则，取出相应的指令，并转化成对应的操作控制信号，发送给所属的计算机部件。除此之外，CPU还要负责处理计算机软件所产生的数据。考虑到软件数据类型多样而且处理逻辑复杂，所以CPU往往在这类数据上表现出更优异的性能。
2.CPU 的构成：
CPU主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线构成。运算器：由算术逻辑单元ALU、通用寄存器、数据暂存器等组成。
程序状态字寄存器接受从控制器送来的命令并执行相应 的动作，主要负责对数据的加工和处理。
1）算术逻辑单元ALU：用于存放各种算术逻辑运算（与或非）、算术运算（±*/）
2）通用寄存器：用来存放操作数、中间结果和各种地址信息的一系列存储单元。常见的通用寄存器如下：
①数据寄存器：AX：累加寄存器，算数运算的主要寄存器；BX：基址寄存器；CX：计数寄存器，串操作。循环控制的计数器DX：数据寄存器。
②地址指针寄存器：SI：源变址寄存器DI：目的变址寄存器；SP：堆栈寄存器；BP：基址指针寄存器
③累加寄存器：AC又称为累加寄存器。当运算器的逻辑单元执行算术运算或者逻辑运算的时候为ALU提供一个工作区。
3）数据暂存器：用来暂存从主存储器读出的数据，这个数据不能存放在通用寄存器中，否则会破坏其原有数据
4）程序状态字寄存器：用于保留与算术逻辑运算指令或测试指令的结果对应的各种状态信息控制器：由程序计数器PC、指令寄存器IR、地址寄存器AR、数据寄存器DR、指令译码器等。
①程序计数器（PC）：用于指出下条指令的在主存中的存放地址，CPU根据PC的内容区主存处取得指令。由于程序中的指令是按照顺序执行的，所以PC必须有自动增加的功能，也就是指向下一条指令的地址。
②指令寄存器（IR）：用于保存当前正在执行的这条指令的代码，所以指令寄存器的位数取决于指令字长。
③地址寄存器（AR）：用于存放CPU当前访问的内存单元地址
④数据寄存器（DR） ：用于暂存从内存储器中读出或写入的指令或数据。
⑤指令译码器：用于对获取的指令进行译码，产生该指令操作所需要的一些列微操作信号，以控制计算机各部件完成该指令。
