Hvad er funktionerne af en CPU i en computer?

Folk beskriver ofte en computers CPU i form af den menneskelige hjerne. Dette er en passende analogi, da CPU'en (centralenhed) styrer computerdriften. Det gør det ved at udføre instruktioner leveret af computerprogrammer på data, der kommer fra en række forskellige kilder.

Formålet med enhver computer er en form for databehandling. CPU'en understøtter databehandling ved at udføre funktionerne hente, afkode og udføre på programmerede instruktioner. Tilsammen omtales disse funktioner ofte som instruktionscyklussen. Ud over instruktionscyklusfunktionerne udfører CPU'en hente- og skrivefunktioner på data.

Når et program kører på en computer, gemmes instruktionerne i computerens hukommelse, indtil de udføres. CPU'en bruger en programtæller til at hente den næste instruktion fra hukommelsen, hvor den er gemt i et format kendt som assembly-kode. CPU'en afkoder instruktionen til binær kode, der kan udføres. Når dette er gjort, gør CPU'en, hvad instruktionen fortæller den, enten udfører en operation, henter eller gemmer data eller justerer programtælleren for at hoppe til en anden instruktion.

De typer operationer, der typisk kan udføres af CPU'en, omfatter simple matematiske funktioner som addition, subtraktion, multiplikation og division. CPU'en kan også udføre sammenligninger mellem dataobjekter for at afgøre, om de er ens. Alle de fantastiske ting, computere kan gøre, udføres med disse og et par andre grundlæggende handlinger. Efter at en instruktion er udført, hentes den næste instruktion, og cyklussen fortsætter.

Mens den udfører instruktionscyklussens eksekveringsfunktion, kan CPU'en blive bedt om at udføre en instruktion, der kræver data. For eksempel kræver udførelse af en aritmetisk funktion de tal, der skal bruges til beregningen. For at levere de nødvendige data er der instruktioner til at hente data fra hukommelsen og skrive data, der er blevet behandlet tilbage til hukommelsen. Instruktionerne, der bruges af CPU'en, og de data, den opererer på, gemmes i det samme hukommelsesområde. Unikke adresser bruges af CPU'en til at holde styr på forskellige hukommelsesplaceringer.

Mikroprocessoren på en personlig computer er en chip, der indeholder alle de nødvendige kredsløb til at styre computerens operationer. Det gør det muligt at udføre alle funktioner i CPU'en af ​​en enkelt chip, der er billigere at fremstille og mere pålidelig på grund af brugen af ​​integrerede kredsløb. Før introduktionen af ​​mikroprocessorer var en computers CPU indeholdt på et printkort, der indeholdt flere chips forbundet med integrerede kredsløb. I dag har mange moderne processorer flere CPU'er på den samme chip, kaldet kerner.