中央处理器 （英语：Central Processing Unit，缩写：CPU），是计算机的主要设备之一，功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。计算机的可编程性主要是指对中央处理器的编程。中央处理器、内部存储器和输入／输出设备是现代电脑的三大核心部件。
图灵机（英语：Turing machine），又称确定型图灵机，是英国数学家艾伦·图灵于1936年提出的一种抽象计算模型，其更抽象的意义为一种数学逻辑机，可以看作等价于任何有限逻辑数学过程的终极强大逻辑机器。
图灵的基本思想是用机器来模拟人们用纸笔进行数学运算的过程，他把这样的过程看作下列两种简单的动作：
在纸上写上或擦除某个符号；
把注意力从纸的一个位置移动到另一个位置；
而在每个阶段，人要决定下一步的动作，依赖于（a）此人当前所关注的纸上某个位置的符号和（b）此人当前思维的状态。
为了模拟人的这种运算过程，图灵构造出一台假想的机器，该机器由以下几个部分组成：
1.一条无限长的纸带TAPE。纸带被划分为一个接一个的小格子，每个格子上包含一个来自有限字母表的符号，字母表中有一个特殊的符号 ◻表示空白。纸带上的格子从左到右依次被编号为0, 1, 2, ...，纸带的右端可以无限伸展。
2.一个读写头HEAD。该读写头可以在纸带上左右移动，它能读出当前所指的格子上的符号，并能改变当前格子上的符号。
3.一套控制规则TABLE。它根据当前机器所处的状态以及当前读写头所指的格子上的符号来确定读写头下一步的动作，并改变状态寄存器的值，令机器进入一个新的状态。
4.一个状态寄存器。它用来保存图灵机当前所处的状态。图灵机的所有可能状态的数目是有限的，并且有一个特殊的状态，称为停机状态。在停机状态下,图灵机停止读取并执行下一步操作.图灵证明不能判断一个程序会在有限时间内停止还是死循环,这个问题称为停机问题.
注意这个机器的每一部分都是有限的，但它有一个潜在的无限长的纸带，因此这种机器只是一个理想的设备。图灵认为这样的一台机器就能模拟人类所能进行的任何计算过程。
现代CPU基本上是按照图灵机设计的，在现代计算机中，纸带就是内存及按照一定规范设计的总线系统（如PCI－E），控制规则就是CPU指令集，CPU按照设计，将特定的01数字串定为一个机器指令,指令组合称指令集,供软件工程师编写软件(主要是操作系统及编译器),由于01字符串很容易写错,人们用指令的英文简称替代01字符串,书写程序,这种编程方式称为汇编语言.现代CPU有数十个寄存器供指令使用，每一个寄存器都有特定的用途，有一个寄存器（IP)即对应图灵机的读写头,指示CPU下一个读取的内存地址。CPU读取内存中的指令,通过电路解释指令,并对寄存器、内存或总线进行读写操作，即为其所有工作。
