CPU的运作原理就可以看成四个阶段:提取,解码,执行,回写
1、提取
从程序内存中检索指令(程序内存,指的可不是你程序里面定义了一个int的这个内存,而是存储程序的内存),由程序计数器指定程序存储器的位置,计数器保存供识别当前程序位置的数值
2、解码
CPU从存储器提取到指令,他需要被解码才能成为有意义的片段,根据不同CPU的指令集会变成对应的指令.一部分为运算码,其他的是必要信息.或者是寄存器/存储器地址,以地址模式决定.
3、执行
执行是最容易理解的地方,根据不同的指令与对应的其他信息,来进行简单的运算与逻辑运算,例如加法/位操作.
其实CPU有多愚蠢呢?他也就只会:与或非异或.
4、回写
由于CPU是专门负责计算的,总不能算完了还放在CPU里面?那不行.
所以,它会先回写/写回到缓冲区,然后同步给主存,然后就没然后了,程序该干啥干啥.
完整的完全体是6个.如下:
A1.寄存器(32位处理器的话每个寄存器是32位X86架构下有16个寄存器)
寄存器的功能是存储二进制代码，它是由具有存储功能的触发器组合起来构成的。一个触发器可以存储1位二进制代码，故存放n位二进制代码的寄存器，需用n个触发器来构成。
B2.第一级高速缓存
一级缓存（Level 1 Cache）简称L1 Cache，位于CPU内核的旁边，是与CPU结合最为紧密的CPU缓存，也是历史上最早出现的CPU缓存。由于一级缓存的技术难度和制造成本最高，提高容量所带来的技术难度增加和成本增加非常大，所带来的性能提升却不明显，性价比很低，而且现有的一级缓存的命中率已经很高，所以一级缓存是所有缓存中容量最小的，比二级缓存要小得多。
B3.第二级高速缓存
L2 Cache（二级缓存）是CPU的第二层高速缓存，分内部和外部两种芯片。内部的芯片二级缓存运行速度与主频相同，而外部的二级缓存则只有主频的一半。L2高速缓存容量也会影响CPU的性能，原则是越大越好，现在家庭用CPU容量最大的是4MB，而服务器和工作站上用CPU的L2高速缓存普遍大于4MB，有的高达8MB或者19MB。
B4.第三级高速缓存
三级缓存是为读取二级缓存后未命中的数据设计的—种缓存，在拥有三级缓存的CPU中，只有约5%的数据需要从内存中调用，这进一步提高了CPU的效率。
B5.主存
内存(Memory)是计算机的重要部件，也称内存储器和主存储器，它用于暂时存放CPU中的运算数据，以及与硬盘等外部存储器交换的数据。它是外存与CPU进行沟通的桥梁，计算机中所有程序的运行都在内存中进行，内存性能的强弱影响计算机整体发挥的水平。只要计算机开始运行，操作系统就会把需要运算的数据从内存调到CPU中进行运算，当运算完成，CPU将结果传送出来。
C6.外存
外储存器是指除计算机内存及CPU缓存以外的储存器，此类储存器一般断电后仍然能保存数据。常见的外存储器有硬盘、软盘、光盘、U盘等。
简单来说缓冲偏重于写，而缓存偏重于读。
Buffer的核心作用是用来缓冲，缓和冲击。比如你每秒要写100次硬盘，对系统冲击很大，大量时间在忙着处理开始写和结束写这两件事，而开始读写与终止读写所需要的时间很长。所以用buffer暂存起来，变成每10秒写一次硬盘，对系统的冲击就很小了，写入效率也高了。
缓存（Cache）的核心作用是加快取用的速度。比如你一个很复杂的计算做完了，下次可能还要用到这个结果，就把结果放手边一个好拿的地方存着，不用就算了。