Каковы функции центрального процессора компьютера?

Люди часто описывают процессор компьютера как человеческий мозг. Это подходящая аналогия, поскольку ЦП (центральный процессор) контролирует работу компьютера. Он делает это, выполняя инструкции, предоставляемые компьютерными программами для данных, поступающих из различных источников.

Назначение каждого компьютера - некоторая форма обработки данных. ЦП поддерживает обработку данных, выполняя функции выборки, декодирования и выполнения запрограммированных инструкций. Взятые вместе, эти функции часто называют командным циклом. В дополнение к функциям командного цикла ЦП выполняет функции выборки и записи данных.

Когда программа запускается на компьютере, инструкции сохраняются в памяти компьютера до тех пор, пока не будут выполнены. ЦП использует счетчик программ для извлечения следующей инструкции из памяти, где она сохраняется в формате, известном как ассемблерный код. ЦП декодирует инструкцию в двоичный код, который может быть выполнен. Как только это будет сделано, ЦП выполняет то, что ему говорит инструкция, либо выполняет операцию, выбирает или сохраняет данные, либо настраивает счетчик программ для перехода к другой инструкции.

Типы операций, которые обычно могут выполняться ЦП, включают простые математические функции, такие как сложение, вычитание, умножение и деление. ЦП также может выполнять сравнения между объектами данных, чтобы определить, равны ли они. Все удивительные вещи, которые могут делать компьютеры, выполняются с помощью этих и некоторых других основных операций. После выполнения инструкции выбирается следующая инструкция, и цикл продолжается.

При выполнении функции выполнения цикла команд ЦП может быть предложено выполнить команду, которая требует данных. Например, для выполнения арифметической функции требуются числа, которые будут использоваться для расчета. Для доставки необходимых данных есть инструкции по извлечению данных из памяти и записи данных, которые были обработаны, обратно в память. Инструкции, используемые ЦП, и данные, с которыми он работает, хранятся в одной и той же области памяти. ЦП использует уникальные адреса для отслеживания различных ячеек памяти.

Микропроцессор персонального компьютера - это микросхема, которая содержит все схемы, необходимые для управления компьютерными операциями. Это позволяет выполнять каждую функцию ЦП с помощью одного чипа, который дешевле в производстве и более надежен из-за использования интегральных схем. До появления микропроцессоров центральный процессор компьютера находился на печатной плате, содержащей несколько микросхем, соединенных интегральными схемами. Сегодня многие современные процессоры имеют несколько процессоров на одном кристалле, называемых ядрами.