一、运算器

运算器（Arithmetic and Logic Unit，ALU）是计算机处理数据形成信息的加工厂。主要功能是对二进制数码进行算术或逻辑运算。所以，也称为算术逻辑部件（Arithmetic and Logic Unit，ALU）。所谓算术运算就是常用的加、减、乘、除以及乘方、开方等数学运算；而逻辑运算则指的是逻辑变量之间的运算，即通过与、或、非等基本操作对二进制数进行逻辑判断。

计算机之所以能够完成各种复杂操作，最根本原因是由于运算器的运行。参加运算的数全部是在控制的统一指挥下从内存储器中取到运算器里，由运算器完成运算任务。运算器处理的对象是数据，处理的数据来自存储器，处理后结果通常送回存储器或暂时存在运算器中。数据长度和表示方法，对运算器的性能影响极大，计算机的字长大小决定了计算机的运算精度，字长越长，所能处理的数范围越大，运算精度越高、处理速度越快。

图2-6　运算器的结构(https://www.daowen.com)

以“1+3=?”的简单算术运算为例，看计算机的运算过程。在控制器的作用下，计算机分别从内存中读取操作数，并将其暂存在寄存器A和寄存器B中。运算时，两个操作数同时传至ALU，在ALU中完成加法操作。执行后的结果根据需要被传送至存储器的指定单元或运算器的某个寄存器中，如图2-6所示。

运算器的性能指标是衡量整个计算机性能的重要因素之一，与运算器相关的性能指标包括计算机的字长和运算速度。

字长：指计算机部件一次能同时处理的二进制数的位数。作为存储数据，字长越长则计算机的运算精度就越高；作为存储指令，字长越长则计算机的处理能力越强。目前普遍使用的Intel公司和AMD公司的微处理器的微机大多支持32位字长或64位字长，这就意味着该类型的机器可以并行处理32位或64位二进制数的算术运算或逻辑运算。

运算速度：计算机的运算速度通常是指每秒能执行加法指令的数目。通常用百万次每秒（Million Instructions Per Second，MIPS）来表示，这个更能直观地反映机器的速度。