Milyen funkciói vannak a CPU-nak a számítógépben?

Az emberek gyakran az emberi agy fogalmaival írják le a számítógép CPU-ját. Ez találó analógia, mivel a CPU (központi feldolgozó egység) vezérli a számítógép működését. Ezt úgy teszi, hogy végrehajtja a számítógépes programok által adott utasításokat a különféle forrásokból származó adatokon.

Mi a CPU funkciója?

Minden számítógép célja valamilyen adatfeldolgozás. A CPU támogatja az adatfeldolgozást azáltal, hogy végrehajtja a lekérést, a dekódolást és a programozott utasítások végrehajtását. Összefoglalva ezeket a funkciókat gyakran utasítási ciklusnak nevezik. Az utasításciklus funkciókon kívül a CPU lekérési és írási funkciókat is végrehajt az adatokon.

CPU utasításciklus funkciói

Amikor egy program fut a számítógépen, az utasítások végrehajtásukig a számítógép memóriájában tárolódnak. A CPU egy programszámláló segítségével kéri le a következő utasítást a memóriából, ahol az összeállítási kódként ismert formátumban kerül tárolásra. A CPU dekódolja az utasítást bináris kódba, amely végrehajtható. Ha ez megtörtént, a CPU azt teszi, amit az utasítás utasít, vagy végrehajt egy műveletet, lekéri vagy tárolja az adatokat, vagy beállítja a programszámlálót, hogy egy másik utasításra ugorjon.

A CPU által általában végrehajtható műveletek közé tartoznak az olyan egyszerű matematikai függvények, mint az összeadás, kivonás, szorzás és osztás. A CPU összehasonlításokat is végezhet az adatobjektumok között, hogy megállapítsa, egyenlőek-e. Ezekkel és néhány más alapvető művelettel minden elképesztő dolog, amit a számítógépek megtehetnek. Az utasítás végrehajtása után a következő utasítás kerül lehívásra, és a ciklus folytatódik.

CPU adatfunkciói

Az utasításciklus végrehajtási funkciójának végrehajtása közben a CPU-t felkérhetik egy olyan utasítás végrehajtására, amelyhez adatok szükségesek. Például egy aritmetikai függvény végrehajtásához szükség van a számításhoz használt számokra. A szükséges adatok továbbításához utasítások vannak az adatok memóriából való lekérésére és a feldolgozott adatok visszaírására a memóriába. A CPU által használt utasítások és az általa működtetett adatok ugyanazon a memóriaterületen tárolódnak. A CPU egyedi címeket használ a különböző memóriahelyek nyomon követésére.

Mikroprocesszoros CPU-k

A személyi számítógép mikroprocesszora egy chip, amely tartalmazza a számítógép működésének vezérléséhez szükséges összes áramkört. Lehetővé teszi, hogy a CPU minden funkcióját egyetlen chip hajtsa végre, ami olcsóbb a gyártásban és megbízhatóbb az integrált áramkörök használatának köszönhetően. A mikroprocesszorok bevezetése előtt a számítógép CPU-ja olyan áramköri lapon volt, amely több, integrált áramkörökkel összekapcsolt chipet tartalmazott. Manapság sok modern processzor több CPU-val rendelkezik ugyanazon a chipen, ezeket magoknak nevezik.