對于CPU來說，內存是一個存放指令和數據的地方，并不能在內存中完成計算功能，例如要計算 a = b + c，必須將 a、b、c 都讀取到CPU內部才能進行加法運算。為了解具體的過程，我們不妨先來看一下程序從硬盤到CPU的過程示意圖。
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運算單元：是CPU的大腦，負責加減乘除、比較、位移等運算工作，每種運算都有對應的電路支持，速度很快。
寄存器（Register）:是CPU內部非常小、非常快速的存儲部件，它的容量很有限，對于32位的CPU，每個寄存器一般能存儲32位（4個字節）的數據，對于64位的CPU，每個寄存器一般能存儲64位（8個字節）的數據。嵌入式系統功能單一，寄存器數量較少。
寄存器在程序的執行過程中至關重要，不可或缺，它們可以用來完成數學運算、控制循環次數、控制程序的執行流程、標記CPU運行狀態等。
那么，在CPU內部為什么又要設置緩存呢？雖然內存的讀取速度已經很快了，但是和CPU比起來，還是有很大差距的，不是一個數量級的，如果每次都從內存中讀取數據，會嚴重拖慢CPU的運行速度，CPU經常處于等待狀態，無事可做。在CPU內部設置一個緩存，可以將使用頻繁的數據暫時讀取到緩存，需要同一地址上的數據時，就不用大老遠地再去訪問內存，直接從緩存中讀取即可。
內存是為了解決硬盤速度慢，CPU中的緩存是為了解決內存速度慢
緩存的容量是有限的，CPU只能從緩存中讀取到部分數據，對于使用不是很頻繁的數據，會繞過緩存，直接到內存中讀取。所以不是每次都能從緩存中得到數據，這就是緩存的命中率，能夠從緩存中讀取就命中，否則就沒命中。
這里說明了CPU的簡單構造，重點是讓大家認識程序在運行中整個加載與執行過程。
