Kuidas CPU töötab?

Protsessori paigaldamine protsessori pesasse

Pildi krediit: golubovy/iStock/GettyImages

Arvuti protsessorit ehk keskprotsessorit võrreldakse sageli inimese ajuga, kuna see on arvuti keskne juhtseade. CPU teostab arvutitoiminguid, täites kiiresti programmi käske. Arvuti võimsuse määramisel mängib suurt rolli protsessori kiirus. Igal uue põlvkonna mikroprotsessoritel on võimsam protsessor, mis suudab käske täita kiiremini kui eelmine põlvkond.

Kuidas arvutiprotsessor töötab

Protsessori töö on määratletud kolmeastmelise protsessina. Esiteks tõmmatakse mälust käsk. Teiseks dekodeeritakse käsk ja protsessor mõtleb välja, mida tal kästakse teha. Kolmandaks täidetakse käsk ja sooritatakse toiming. Need kolm sammu korduvad tsüklis, mis algab uuesti, kui protsessor tõmbab järgmise käsu. Neid samme nimetatakse protsessori käsutsükliks.

Päeva video

Protsessor kasutab programmiloendurit, et jälgida, millist juhist järgmisena tuua. Loendur on selle mälukoha aadress, mis sisaldab järgmist täidetavat käsku. See on salvestatud registrisse, mis on protsessoris endas spetsiaalne mälukoht. Programmi loendurit suurendatakse, et osutada järgmisele käsule pärast iga käskude tsükli toomist.

Toimingud, mida teostab protsessor

CPU täidab käske, mis täidavad põhitoiminguid. On aritmeetilisi tehteid nagu liitmine, lahutamine, korrutamine ja jagamine. Mälutoimingud liigutavad andmeid ühest kohast teise. Loogiliste tehtetega testitakse tingimust ja tehakse tulemuse põhjal otsus. Juhtimistoimingud mõjutavad arvuti teisi komponente. Need põhitoimingud, mida tehakse väga kiiresti, võimaldavad arvutil täita mitmesuguseid funktsioone. Protsessori toetatavate toimingute täpne arv sõltub selle arhitektuurist.

Kuidas protsessor mälu kasutab

Arvutimälu viitab alale, kus andmeid ja programme salvestatakse. Mälu ei ole CPU osa, kuid protsessor peab sellega tihedalt suhtlema. Arvutimälu on kahte tüüpi: esmane ehk põhimälu ja sekundaarne. Protsessor toetub programmijuhiste ja andmete salvestamiseks suurel määral põhimällu. Põhimälu on oma olemuselt ajutine ja sisaldab programmi täitmise ajal ainult programmi juhiseid ja andmeid. Sekundaarne mälu on püsivam salvestusruum, mida pakuvad kõvakettad ja mälupulgad.

Juhtseadmena tuntud protsessori komponent vastutab juhiste ja andmete teisaldamise eest teisesest mälust põhimällu enne käsu täitmist. Juhtseade teisaldab ka käsu tulemused teisese salvestusruumi.