Koje su funkcije CPU-a u računalu?

Ljudi često opisuju CPU računala u smislu ljudskog mozga. Ovo je prikladna analogija budući da CPU (centralna procesorska jedinica) kontrolira rad računala. To čini izvršavanjem uputa koje daju računalni programi na podacima koji dolaze iz različitih izvora.

Svrha svakog računala je neki oblik obrade podataka. CPU podržava obradu podataka izvodeći funkcije dohvaćanja, dekodiranja i izvršavanja programiranih uputa. Uzete zajedno, ove se funkcije često nazivaju ciklusom instrukcija. Osim funkcija ciklusa instrukcija, CPU izvodi funkcije dohvaćanja i pisanja podataka.

Kada se program izvodi na računalu, upute se pohranjuju u memoriji računala dok se ne izvrše. CPU koristi programski brojač da dohvati sljedeću instrukciju iz memorije, gdje je pohranjena u formatu poznatom kao asemblerski kod. CPU dekodira instrukciju u binarni kod koji se može izvršiti. Nakon što je to učinjeno, CPU radi ono što mu instrukcija kaže, bilo da izvodi operaciju, dohvaća ili pohranjuje podatke ili prilagođava programski brojač da skoči na drugu instrukciju.

Tipovi operacija koje obično može izvesti CPU uključuju jednostavne matematičke funkcije kao što su zbrajanje, oduzimanje, množenje i dijeljenje. CPU također može izvesti usporedbe između podatkovnih objekata kako bi utvrdio jesu li jednaki. Sve nevjerojatne stvari koje računala mogu učiniti izvode se s ovim i nekoliko drugih osnovnih operacija. Nakon što se instrukcija izvrši, dohvaća se sljedeća instrukcija i ciklus se nastavlja.

Tijekom izvršavanja funkcije izvršavanja ciklusa instrukcija, od CPU-a se može tražiti da izvrši instrukciju koja zahtijeva podatke. Na primjer, izvršavanje aritmetičke funkcije zahtijeva brojeve koji će se koristiti za izračun. Za isporuku potrebnih podataka postoje upute za dohvaćanje podataka iz memorije i zapisivanje podataka koji su obrađeni natrag u memoriju. Instrukcije koje koristi CPU i podaci s kojima radi pohranjeni su u istom memorijskom području. CPU koristi jedinstvene adrese za praćenje različitih memorijskih lokacija.

Mikroprocesor osobnog računala je čip koji sadrži sve sklopove potrebne za kontrolu rada računala. Omogućuje izvršavanje svake funkcije CPU-a pomoću jednog čipa koji je jeftiniji za proizvodnju i pouzdaniji zbog korištenja integriranih sklopova. Prije uvođenja mikroprocesora, CPU računala bio je sadržan na pločici koja je sadržavala više čipova povezanih integriranim krugovima. Danas mnogi moderni procesori imaju nekoliko CPU-a na istom čipu, koji se nazivaju jezgre.