ما هي وظائف وحدة المعالجة المركزية في الكمبيوتر؟

كثيرًا ما يصف الناس وحدة المعالجة المركزية للكمبيوتر من حيث الدماغ البشري. هذا تشبيه مناسب لأن وحدة المعالجة المركزية (وحدة المعالجة المركزية) تتحكم في تشغيل الكمبيوتر. يقوم بذلك عن طريق تنفيذ التعليمات التي توفرها برامج الكمبيوتر على البيانات التي تأتي من مجموعة متنوعة من المصادر.

الغرض من كل جهاز كمبيوتر هو شكل من أشكال معالجة البيانات. تدعم وحدة المعالجة المركزية معالجة البيانات من خلال أداء وظائف الجلب وفك التشفير والتنفيذ وفقًا للتعليمات المبرمجة. مجتمعة ، غالبًا ما يشار إلى هذه الوظائف باسم دورة التعليمات. بالإضافة إلى وظائف دورة التعليمات ، تقوم وحدة المعالجة المركزية بأداء وظائف الجلب والكتابة على البيانات.

عند تشغيل أحد البرامج على جهاز كمبيوتر ، يتم تخزين التعليمات في ذاكرة الكمبيوتر حتى يتم تنفيذها. تستخدم وحدة المعالجة المركزية عداد برنامج لجلب التعليمات التالية من الذاكرة ، حيث يتم تخزينها بتنسيق يُعرف باسم كود التجميع. تقوم وحدة المعالجة المركزية بفك تشفير التعليمات إلى رمز ثنائي يمكن تنفيذه. بمجرد القيام بذلك ، تقوم وحدة المعالجة المركزية بما تخبرها به التعليمات ، إما إجراء عملية ، أو جلب البيانات أو تخزينها أو ضبط عداد البرنامج للانتقال إلى تعليمات مختلفة.

تتضمن أنواع العمليات التي يمكن أن تقوم بها وحدة المعالجة المركزية عادةً وظائف حسابية بسيطة مثل الجمع والطرح والضرب والقسمة. يمكن لوحدة المعالجة المركزية أيضًا إجراء مقارنات بين كائنات البيانات لتحديد ما إذا كانت متساوية. يتم تنفيذ جميع الأشياء المدهشة التي يمكن لأجهزة الكمبيوتر القيام بها باستخدام هذه وبعض العمليات الأساسية الأخرى. بعد تنفيذ التعليمات ، يتم جلب التعليمات التالية وتستمر الدورة.

أثناء أداء وظيفة التنفيذ لدورة التعليمات ، قد يُطلب من وحدة المعالجة المركزية تنفيذ تعليمات تتطلب بيانات. على سبيل المثال ، يتطلب تنفيذ دالة حسابية الأرقام التي سيتم استخدامها للحساب. لتقديم البيانات الضرورية ، توجد تعليمات لجلب البيانات من الذاكرة وكتابة البيانات التي تمت معالجتها مرة أخرى إلى الذاكرة. يتم تخزين التعليمات التي تستخدمها وحدة المعالجة المركزية والبيانات التي تعمل عليها في نفس منطقة الذاكرة. تستخدم وحدة المعالجة المركزية عناوين فريدة لتتبع مواقع الذاكرة المختلفة.

المعالج الدقيق للكمبيوتر الشخصي عبارة عن شريحة تحتوي على جميع الدوائر اللازمة للتحكم في عمليات الكمبيوتر. يسمح بتنفيذ كل وظيفة من وظائف وحدة المعالجة المركزية بواسطة شريحة واحدة أرخص في التصنيع وأكثر موثوقية بسبب استخدام الدوائر المتكاملة. قبل إدخال المعالجات الدقيقة ، كانت وحدة المعالجة المركزية للكمبيوتر موجودة على لوحة دائرة تحتوي على شرائح متعددة متصلة بواسطة دوائر متكاملة. اليوم ، تحتوي العديد من المعالجات الحديثة على العديد من وحدات المعالجة المركزية على نفس الشريحة ، يشار إليها باسم النوى.