Millised on CPU funktsioonid arvutis?

Inimesed kirjeldavad sageli arvuti protsessorit inimaju terminites. See on sobiv analoogia, kuna CPU (keskseade) juhib arvuti tööd. See teeb seda, täites arvutiprogrammide antud juhiseid erinevatest allikatest pärinevate andmete kohta.

Iga arvuti eesmärk on mingis vormis andmetöötlus. CPU toetab andmetöötlust, täites programmeeritud käskude toomise, dekodeerimise ja käivitamise funktsioone. Kokkuvõttes nimetatakse neid funktsioone sageli juhiste tsükliks. Lisaks käsutsükli funktsioonidele täidab CPU andmete toomise ja kirjutamise funktsioone.

Kui programm töötab arvutis, salvestatakse käsud arvuti mällu kuni nende täitmiseni. Protsessor kasutab programmiloendurit järgmise juhise toomiseks mälust, kuhu see salvestatakse koostekoodina tuntud vormingus. CPU dekodeerib käsu binaarkoodiks, mida saab täita. Kui see on tehtud, teeb CPU seda, mida käsk kästakse, kas sooritab toimingu, toob või salvestab andmeid või kohandab programmiloendurit, et hüpata teisele käsule.

Toimingute tüübid, mida CPU tavaliselt saab teha, hõlmavad lihtsaid matemaatilisi funktsioone, nagu liitmine, lahutamine, korrutamine ja jagamine. Protsessor võib andmeobjekte võrrelda, et teha kindlaks, kas need on võrdsed. Kõik hämmastavad asjad, mida arvutid teha saavad, tehakse nende ja mõne muu põhitoiminguga. Pärast käsu täitmist tuuakse järgmine käsk ja tsükkel jätkub.

Käsutsükli täitmisfunktsiooni täitmisel võidakse CPU-l paluda täita käsk, mis nõuab andmeid. Näiteks aritmeetilise funktsiooni täitmiseks on vaja numbreid, mida arvutamisel kasutatakse. Vajalike andmete edastamiseks on juhised andmete mälust toomiseks ja töödeldud andmete mällu tagasi kirjutamiseks. Protsessori kasutatavad juhised ja andmed, millega see töötab, salvestatakse samasse mälupiirkonda. CPU kasutab unikaalseid aadresse erinevate mälukohtade jälgimiseks.

Personaalarvuti mikroprotsessor on kiip, mis sisaldab kõiki arvuti toimingute juhtimiseks vajalikke lülitusi. See võimaldab protsessori kõiki funktsioone täita ühe kiibiga, mille tootmine on odavam ja tänu integraallülituste kasutamisele töökindlam. Enne mikroprotsessorite kasutuselevõttu asus arvuti CPU trükkplaadil, mis sisaldas mitut integraallülitustega ühendatud kiipi. Tänapäeval on paljudel kaasaegsetel protsessoritel samal kiibil mitu protsessorit, mida nimetatakse tuumadeks.