alu加法與存儲器讀取

A. CPU用過ALU運算的結果會放入內存儲器嗎

會。
1、當我們CPU運算完後，往往需要把結果送到存儲器里，這就理清了ALU的操作數來去了。
2、概念CPU里就會發現我們指令里有些控製做加減，有些還控制數據流向的指令。

B. alu是什麼意思

alu有三個不同的意思，分別是：

1、alu指的是阿爾卡特朗訊：

阿爾卡特-朗訊是一家提供電信軟硬體設備及服務的跨國公司，總部設於法國巴黎。是由美國的朗訊科技以及法國的阿爾卡特於2006年12月1日起正式合並而成的。

2、alu指的是Alu重復序列：

Alu重復序列是哺乳動物基因組中SINE家族的一員，約有50萬份拷貝。也就是說平均4～6 kb中就有一個 Alu序列。由於這種DNA序列中有限制性內切核酸酶AluI的識別序列AGCT，所以稱為 Alu重復序列。

3、alu指的是算術邏輯單元：

算術邏輯單元是中央處理器的執行單元，是所有中央處理器的核心組成部分，由"And Gate"和"Or Gate"構成的算術邏輯單元。

(2)alu加法與存儲器讀取擴展閱讀：

在算術邏輯單元中ALU必須與數字電路的其他部分使用同樣的格式來進行數字處理。對現代處理器而言，數值一律使用二進制補碼表示。

早期的計算機曾使用過很多種數字系統，包括反碼、符號數值碼，甚至是十進制碼，每一位用十個管子。

以上這每一種數字系統所對應的ALU都有不同的設計，而這也影響了當前對二進制補碼的優先選擇，因為二進制補碼能簡化ALU加法和減法的運算。一個簡單的能進行與或非和加運算的2位ALU。

C. ALU是什麼

ALU是算術邏輯單元，能實現多組算術運算和邏輯運算的組合邏輯電路，算術邏輯單元的簡稱是ALU。

算術邏輯單元（Arithmetic&logical Unit）是中央處理器(CPU)的執行單元，是所有中央處理器的核心組成部分，由"And Gate"（與門） 和"Or Gate"（或門）構成的算術邏輯單元。

主要功能是進行二位元的算術運算，如加減乘(不包括整數除法)。基本上，在所有現代CPU體系結構中，二進制都以補碼的形式來表示。

(3)alu加法與存儲器讀取擴展閱讀：

ALU的特點：

ALU用以計算機指令集中的執行算術與邏輯操作，某些處理器中，將ALU切分為兩部分，即算術單元 （AU）與邏輯單元（LU）。某些處理器包含一個以上的AU，如，一個用來進行定點操作，另一個進行浮點操作。（個人計算機中，浮點操作有時由被稱為數字協處理器的浮點單元完成）。

通常而言，ALU具有對處理器控制器、內存及輸入輸出設備的直接讀入讀出許可權。輸入輸出是通過匯流排進行的。輸入指令包含一個指令字，有時被稱為機器指令字，其中包括操作碼，單個或多個操作數，有時還會有格式碼；操作碼指示ALU機要執行什麼操作，在此操作中要執行多少個操作數。

D. alu是什麼意思

1：ALU：Arithmetic Logic Unit，算術邏輯單元的全稱是Arithmetic Logic Unit，是處理器中的一個功能模塊，用來執行諸如加減乘除以及寄存器中的值之間的邏輯運算，通常在一般的處理器上被設成一個周期運行一次上升沿，這主要是由附屬於ALU的輸入輸出寄存器以及在ALU輸入處插入旁路乘法器來決定的。Pentinum 4的ALU令人十分吃驚，Intel竟然使用0.18微米鋁連接技術製造出了延遲時間少於0.35ns的Rapid Execution Engine(快速執行引擎)，其中包括了載入/存儲地址生成器，可以在上下沿同時進行時序運算，使用了這種ALU,從理論上來講處理器的計算可以增加到兩倍。從而使運算速度大大加快。http://www.sztvu.com/kfjy/jx/zk/jsjsz/jsjzcyl/chapter3.htm第三章 CPU原理*CPU的基本組成：CPU的三個主要組成部分如圖，在本章的學習中我們將要建立起CPU一級的整機概念，即CPU的邏輯組成、CPU的工作原理。3.1 算術邏輯運算部件ALU*算術邏輯運算部件ALU主要完成二進制代碼的定點算術和邏輯運算，有時也叫多功能函數發生器；*算術運算主要包括定點加、減運算；*邏輯運算主要包括邏輯與、或、非、異或；*ALU的核心加法器。3.1.1 加法單元*半加器：輸入：A操作數的第i位Ai,B操作數的第i位Bi；輸出：和∑的第i位∑i邏輯表達式：*全加器：輸入：A操作數的第i位Ai,B操作數的第i位Bi，以及低位送來的進位Ci；輸出：和∑的第i位∑i,向高位的進位Ci+1邏輯表達式：3.1.2 並行加法器與進位鏈結構*用n位全加器實現兩個n位操作數各位同時相加，這種加法器稱為並行加法器。*並行加法器中傳遞進位信號的邏輯線路稱為進位鏈。1. 基本進位公式設兩個n位操作數為：A=An-1An-2...Ai...A0B=Bn-1Bn-2...Bi...B0進位信號表達式：定義輔助函數：其中，Gi稱為進位產生函數，其含義：若該位兩個輸入端Ai，Bi均為1，必向高位產生進位，此分量與低位進位無關；Pi稱為進位傳遞函數，其含義：當Pi=1，如果低位有進位，本位必產生進位，也即低位傳來的進位能工越過本位而向更高位傳遞。因此有：Ci+1=Gi+PiCi2. 並行加法器的串列進位*所謂串列進位又叫行波進位，其中的進位是逐級形成的，每一級進位直接依賴前一級進位。將i=0,1,...,n-1分別代入上式，可得：*優點：節省器件，成本低*缺點：延遲時間長3.並行進位（先行進位，同時進位）*各級進位同時形成*根據上式得到的邏輯圖：*常用的分組進位結構：（1）組內並行，組間串列；（2）組內並行，組間並行。3.1.3 ALU舉例1. SN74181外特性2. SN74181內部結構3. SN74181功能表4. 用SN74181構成多位的ALU*由於SN7418I是4位片結構，因此很容易將其連接成各種位數的ALU。每片74181可作為一個4位的小組，組間可以採用串列進位也可採用並行進位。採用組間並行進位時，要使用一片SN74182並行進位組件。圖3－6提供了一個16位組間並行進位的ALU連接實例。3.2 運算方法*數值運算的核心是加、減、乘、除四則運算。由於計算機中的數有定點和浮點表示，因此相應有定點數的運算和浮點數的運算。3.2.1 定點加減運算在大多數計算機中，通常只設置加法器，減法運算是通過轉換為加法來實現的。1. 原碼加減運算對原碼表示的兩個操作數進行加減運算時，計算機的實際操作是加還是減，不僅取決指令中的操作碼，還取決於兩個操作數的符號。而且運算結果的符號判斷也較復雜。例如，加法指令指示做（＋A）＋（－B）由於一操作數為負，實際操作是做減法（＋A）-（+B），結果符號與絕對值大的符號相同。同理，在減法指令中指示做（＋A）－（－B）實際操作做加法（＋A）＋（＋B），結果與被減數符號相同。由於原碼加減法比較繁瑣，相應地需要由復雜的硬體邏輯才能實現，因此在計算機中很少被採用。2. 補碼加減運算在計算機中，參加補碼運算的操作數及運算結果皆用補碼表示。（1）補碼加法運算兩個相加的數無論正負，只要表示成對應的補碼形式，則可直接按二進制規則相加，且符號位作為數的一部分直接參與運算，所得結果就是和的補碼形式。可用如下關系式描述：[X]補+[Y]補=[X+Y]補（2）補碼減法運算*公式：[X-Y]補=[X+(-Y)]補=[X]補+[-Y]補*求機器負數[-Y]補的方法：將[Y]補連同符號位一起變反，末尾加「1」2：ALU：Alcatel Lucent Union，阿爾卡特朗訊聯合體 Alcatel Lucent Union，阿爾卡特朗訊，由法國阿爾卡特和美國朗訊於於2006年12月1日合並產生，又稱阿朗，是世界前五位的電信服務商，包括電信設備和系統解決方案，擁有世界著名的貝爾實驗室。詳情參見網路，阿爾卡特朗訊詞條。

E. 算術邏輯單元(ALU)具體怎麼理解

計算機中執行各種算術和邏輯運算操作的部件。運算器的基本操作包括加、減、乘、除四則運算，與、或、非、異或等邏輯操作，以及移位、比較和傳送等操作，亦稱算術邏輯部件（ALU）。計算機運行時，運算器的操作和操作種類由控制器決定。運算器處理的數據來自存儲器；處理後的結果數據通常送回存儲器，或暫時寄存在運算器中。
數據運算器的處理對象是數據，所以數據長度和計算機數據表示方法，對運算器的性能影響極大。70年代微處理器常以1個、4個、8個、16個二進制位作為處理數據的基本單位。大多數通用計算機則以16、32、64位作為運算器處理數據的長度。能對一個數據的所有位同時進行處理的運算器稱為並行運算器。如果一次只處理一位，則稱為串列運算器。有的運算器一次可處理幾位 （通常為6或8位），一個完整的數據分成若干段進行計算，稱為串 並行運算器。運算器往往只處理一種長度的數據。有的也能處理幾種不同長度的數據，如半字長運算、雙倍字長運算、四倍字長運算等。有的數據長度可以在運算過程中指定，稱為變字長運算。
按照數據的不同表示方法，可以有二進制運算器、十進制運算器、十六進制運算器、定點整數運算器、定點小數運算器、浮點數運算器等。按照數據的性質，有地址運算器和字元運算器等。
操作運算器能執行多少種操作和操作速度，標志著運算器能力的強弱，甚至標志著計算機本身的能力。運算器最基本的操作是加法。一個數與零相加，等於簡單地傳送這個數。將一個數的代碼求補，與另一個數相加，相當於從後一個數中減去前一個數。將兩個數相減可以比較它們的大小。
左右移位是運算器的基本操作。在有符號的數中，符號不動而只移數據位，稱為算術移位。若數據連同符號的所有位一齊移動，稱為邏輯移位。若將數據的最高位與最低位鏈接進行邏輯移位，稱為循環移位。
運算器的邏輯操作可將兩個數據按位進行與、或、異或，以及將一個數據的各位求非。有的運算器還能進行二值代碼的16種邏輯操作。
乘、除法操作較為復雜。很多計算機的運算器能直接完成這些操作。乘法操作是以加法操作為基礎的，由乘數的一位或幾位解碼控制逐次產生部分積，部分積相加得乘積。除法則又常以乘法為基礎，即選定若干因子乘以除數，使它近似為1，這些因子乘被除數則得商。沒有執行乘法、除法硬體的計算機可用程序實現乘、除，但速度慢得多。有的運算器還能執行在一批數中尋求最大數，對一批數據連續執行同一種操作，求平方根等復雜操作。

F. ALU的工作原理是什麼

算術邏輯單元 (Arithmetic Logic Unit, ALU)是中央處理器(CPU)的執行單元，是所有中央處理器的核心組成部分，由"And Gate" 和"Or Gate"構成的算術邏輯單元，主要功能是進行二進制的算術運算，如加減乘(不包括整數除法)。基本上，在所有現代CPU體系結構中，二進制都以二補數的形式來表示。

G. cpu通過alu運算的結果必須送回寄存器但不會放入內存儲器

邏輯是這樣的。
CPU在執行算術運算或邏輯運算時，算術邏輯運算部件ALU將計算結果存於累加器AC中。計算機中執行各種算術和邏輯運算操作的部件。運算器的基本操作包加、減、乘、除四則運算，與、或、非、異或等邏輯操作，以及移位、比較和傳送等操作，亦稱算術邏輯部件（ALU）。計算機運行時，運算器的操作和操作種類由控制器決定。運算器處理的數據來自存儲器。處理後的結果數據通常送回存儲器，或暫時寄存在運算器中。
在計算機中，算術邏輯單元（ALU）是專門執行算術和邏輯運算的數字電路。ALU是計算機中央處理器的最重要組成部分，甚至連最小的微處理器也包含ALU作計數功能。在現代CPU和GPU處理器中已含有功能強大和復雜的ALU。一個單一的元件也可能含有ALU。

H. 簡述SRAM,DRAM型存儲器的工作原理

個人電腦的主要結構:
顯示器
主機板
CPU
(微處理器)
主要儲存器
(記憶體)
擴充卡
電源供應器
光碟機
次要儲存器
(硬碟)
鍵盤
滑鼠
盡管計算機技術自20世紀40年代第一台電子通用計算機誕生以來以來有了令人目眩的飛速發展，但是今天計算機仍然基本上採用的是存儲程序結構，即馮·諾伊曼結構。這個結構實現了實用化的通用計算機。
存儲程序結構間將一台計算機描述成四個主要部分：算術邏輯單元（ALU），控制電路，存儲器，以及輸入輸出設備（I/O）。這些部件通過一組一組的排線連接（特別地，當一組線被用於多種不同意圖的數據傳輸時又被稱為匯流排），並且由一個時鍾來驅動（當然某些其他事件也可能驅動控制電路）。
概念上講，一部計算機的存儲器可以被視為一組「細胞」單元。每一個「細胞」都有一個編號，稱為地址；又都可以存儲一個較小的定長信息。這個信息既可以是指令（告訴計算機去做什麼），也可以是數據（指令的處理對象）。原則上，每一個「細胞」都是可以存儲二者之任一的。
算術邏輯單元（ALU）可以被稱作計算機的大腦。它可以做兩類運算：第一類是算術運算，比如對兩個數字進行加減法。算術運算部件的功能在ALU中是十分有限的，事實上，一些ALU根本不支持電路級的乘法和除法運算（由是使用者只能通過編程進行乘除法運算）。第二類是比較運算，即給定兩個數，ALU對其進行比較以確定哪個更大一些。
輸入輸出系統是計算機從外部世界接收信息和向外部世界反饋運算結果的手段。對於一台標準的個人電腦，輸入設備主要有鍵盤和滑鼠，輸出設備則是顯示器，列印機以及其他許多後文將要討論的可連接到計算機上的I/O設備。
控制系統將以上計算機各部分聯系起來。它的功能是從存儲器和輸入輸出設備中讀取指令和數據，對指令進行解碼，並向ALU交付符合指令要求的正確輸入，告知ALU對這些數據做那些運算並將結果數據返回到何處。控制系統中一個重要組件就是一個用來保持跟蹤當前指令所在地址的計數器。通常這個計數器隨著指令的執行而累加，但有時如果指令指示進行跳轉則不依此規則。
20世紀80年代以來ALU和控制單元（二者合成中央處理器，CPU）逐漸被整合到一塊集成電路上，稱作微處理器。這類計算機的工作模式十分直觀：在一個時鍾周期內，計算機先從存儲器中獲取指令和數據，然後執行指令，存儲數據，再獲取下一條指令。這個過程被反復執行，直至得到一個終止指令。
由控制器解釋，運算器執行的指令集是一個精心定義的數目十分有限的簡單指令集合。一般可以分為四類：1）、數據移動（如：將一個數值從存儲單元A拷貝到存儲單元B）2）、數邏運算（如：計算存儲單元A與存儲單元B之和，結果返回存儲單元C）3）、條件驗證（如：如果存儲單元A內數值為100，則下一條指令地址為存儲單元F）4）、指令序列改易（如：下一條指令地址為存儲單元F）
指令如同數據一樣在計算機內部是以二進制來表示的。比如說，10110000就是一條Intel
x86系列微處理器的拷貝指令代碼。某一個計算機所支持的指令集就是該計算機的機器語言。因此，使用流行的機器語言將會使既成軟體在一台新計算機上運行得更加容易。所以對於那些機型商業化軟體開發的人來說，它們通常只會關注一種或幾種不同的機器語言。
更加強大的小型計算機，大型計算機和伺服器可能會與上述計算機有所不同。它們通常將任務分擔給不同的CPU來執行。今天，微處理器和多核個人電腦也在朝這個方向發展。
超級計算機通常有著與基本的存儲程序計算機顯著區別的體系結構。它們通常由者數以千計的CPU，不過這些設計似乎只對特定任務有用。在各種計算機中，還有一些微控制器採用令程序和數據分離的哈佛架構（Harvard
architecture）。

I. 計算機的工作流程——加法

運算器：

  ALU (Arithmetic&logical Unit) 算數 邏輯 單元

X ：此字母沒有專指的縮寫含義，可以用作任一部件名，在此表示操作數寄存器，即運算器中工作寄存器之一，用來存放操作數

ACC   (Accumulator)，累加器，是運算器中既能存放運算前的操作數，又能存放運算結果的寄存器。

MQ ：Multiplier-Quotient Register，乘商寄存器，乘法運算時存放乘數、除法時存放商的寄存器。

控制器：

取指令     PC ：Program Counter，程序計數器，其功能是存放當前欲執行指令的地址，並可自動計數形成下一條指令地址。

分析指令     IR ：Instruction Register，指令寄存器，其功能是存放當前正在執行的指令。

  執行指令     CU ：Control Unit，控制單元（部件），為控制器的核心部件，其功能是產生微操作命令序列。

主存儲器
MAR ：Memory Address Register，存儲器 地址 寄存器，在主存中用來存放欲訪問的存儲單元的地址。

MDR ：Memory Data Register，存儲器 數據 緩沖寄存器，在主存中用來存放從某單元讀出、或要寫入某存儲單元的數據。

主存是一個個菜鳥驛站的櫃子，有自己的編號，櫃子裡面有不同的貨物，有的存著1234這個數字，有的存著325這個數字，有的裡面是0。

以執行一個y=ab+c的命令為例

在一切開始之前，PC先數一個數，然後把數字告訴MAR，然後再數一個，再告訴MAR，循環往復，

首先，PC開始計數，數字為0，pc告訴MAR：0。 MAR只會接收「地址」，然後取這個地址的東西出來傳給MDR 。MAR去主存櫃找第0號櫃子，打開，（裡面是000001和0000000101），把櫃子里的東西拿給了MDR。 MDR只接收內容，然後傳給別人 ,MDR這個櫃子里就存放了指令的內容了，但是MDR只知道這串數字，不知道這串數字是什麼意思。 MDR只是一個無情的傳話筒 。MDR將這串數字傳給IR櫃子，IR櫃子接收指令內容，並將其分為操作碼和地址碼，然後把操作碼給CU， IR只是一個無情的分割機和傳話筒，嗯，高級傳話筒。CU就很智能了，CU一看，操作碼多少？000001，哦，翻一翻字典，這是取數， 把地址發送給MAR，MAR是幹啥的?請看前面，MAR此時又收到一個地址，然後在主存櫃找到該櫃子打開，把東西又給了MDR，MDR接收了這個內容，該傳給誰呢，此時CU通過匯流排指揮MDR，把這個送給ACC,MDR送給ACC，ACC就把2這個數字給加上去了。

加法很簡單，但計算機實現為什麼要這么多步驟？

計算機運算了1+1=2，但是問題來了，怎麼把2輸出出去，也就是說，怎麼讓你知道計算機算出來了2。那肯定是把「2」這個數字傳輸給輸出設備「顯示」或者「保存」下來，但是要傳輸一個東西，前提有兩點，1.起點2.終點。計算機的數據有如茫茫大海，我為了傳輸2這個數字，得創建一個新的東西來存放2所在的地址，送貨員才知道起點。地址+數據。「第五個櫃子」，「2」

PC把地址發送給MAR，MAR有著固定的終點MDR

送貨員MAR把數據（指令的完整內容）送給MDR，MDR聽匯流排命令，把數據送給別人，可能是IR,ACC,MQ。在例子中首先送給IR，IR拿到手，把操作碼發送給CU，把地址碼發送給MAR，（MAR好累），MAR現在收到了地址碼，又開始送貨，送給MDR，這次匯流排告訴MDR，這個東西送給ACC

為了傳達「取數」和「地址」兩個信息，MAR需要跑兩趟，工具人啊。

為什麼不傳達「取數」和「數字」，一次就傳完呢？可能是因為這個數據是事先已經存好的數字，而不是臨時輸入的。

如果此篇文章對你有幫助，謝謝你的點贊

J. 指令的格式是什麼它在計算機內部是如何存儲和運行的

例如：ADD R0 [6] （默認第一個操作數即是原操作數，又是目的操作數）

將通用寄存器R0中的數據，與存儲器地址為6的數據相加，返回給寄存器R0

假設計算機已有初始值，R0中的值為00000011，PC中的值為0001，存儲器地址0001中的指令用10101010指代，
具體過程詳解：
1.取指：控制器將指令地址送往存儲器，存儲器按給定的地址讀出數據，送回控制器
（1）控制器發出控制信號，將PC寄存器中的內容通過CPU內部匯流排傳送到MAR中（MAR中也保存了0001）
（2）MAR將地址送到地址匯流排，與此同時，控制電路在控制匯流排上發出控制信號，代表此次操作為read,這樣存儲器上MAR寄存器就會收到地址匯流排上傳送來的地址，並把它保存下來
存儲器中的控制邏輯也會收到控制匯流排上的信號，表示此次操作為read,這樣存儲器通過地址解碼器，就可以查找到對應地址0001的存儲單元上的內容，並將其中的數據傳送到MDR寄存器中
（3）存儲器的控制邏輯通過控制匯流排向CPU反饋當前傳輸狀態READY，同時MDR中的內容傳送到數據匯流排上，隨後CPU中控制電路檢測到控制匯流排上的Ready信號，就知道當前數據匯流排上已經准備好了數據，
因此，CPU中MDR就會將數據匯流排傳送的數據保存下來，然後將MDR中的數據必須要傳送到IR寄存器中
（4）PC寄存器中的數據更新到下一條指令所需訪問的地址0010（取值階段完成）

2.解碼：控制器分析指令的操作性質，控制器向有關部件發出指令所需的控制信號
（1）當前IR寄存器中的數據送到指令解碼部件，指令解碼部件根據指令編碼解析10101010（ADD R0 [6]），控制電路據此產生對應的控制信號，發送到相關部件中

3.執行：控制器從通用寄存器或存儲器取出操作數，控制器命令運算器對操作數進行指令規定的運算。
（1）MAR中會產生0110（即6）隨後的過程類似於取值階段，因為最後傳送到CPUMDR中的數據要進行加法運算，所以隨後還會將其傳送到ALU的Y寄存器中
（2）另一個操作數存儲在R0中，因此所以會將R0中的數據傳送到ALU的另一個輸入端，即X寄存器上
（3）在控制電路的作用下，ALU進行運算，將XY中的內容執行加法，計算出結果00000101
4.回寫：將運算結果寫入通用寄存器或存儲器中
（1）當前運算結果還在ALU的輸出端即Z寄存器中，控制電路給出相應的控制Z寄存器中的數據傳送到R0中，R0原本的數據被新的結果覆蓋
（2）CPU中PC寄存器進行下一條指令