Aké sú funkcie CPU v počítači?

Ľudia často opisujú CPU počítača ako ľudský mozog. Toto je vhodná analógia, pretože CPU (centrálna procesorová jednotka) riadi činnosť počítača. Robí to vykonávaním pokynov poskytnutých počítačovými programami na údajoch, ktoré pochádzajú z rôznych zdrojov.

Účelom každého počítača je nejaká forma spracovania údajov. CPU podporuje spracovanie údajov vykonávaním funkcií načítania, dekódovania a vykonávania naprogramovaných inštrukcií. Celkovo sa tieto funkcie často označujú ako inštrukčný cyklus. Okrem funkcií cyklu inštrukcií CPU vykonáva funkcie načítania a zápisu údajov.

Keď program beží na počítači, inštrukcie sú uložené v pamäti počítača, kým nie sú spustené. CPU používa programové počítadlo na získanie ďalšej inštrukcie z pamäte, kde je uložená vo formáte známom ako montážny kód. CPU dekóduje inštrukciu do binárneho kódu, ktorý je možné vykonať. Akonáhle sa to urobí, CPU urobí to, čo mu inštrukcia prikáže, buď vykoná operáciu, načíta alebo uloží dáta, alebo upraví počítadlo programu tak, aby preskočilo na inú inštrukciu.

Typy operácií, ktoré môže CPU zvyčajne vykonávať, zahŕňajú jednoduché matematické funkcie, ako je sčítanie, odčítanie, násobenie a delenie. CPU môže tiež vykonávať porovnania medzi dátovými objektmi, aby zistil, či sú rovnaké. Všetky úžasné veci, ktoré počítače dokážu, sa vykonávajú pomocou týchto a niekoľkých ďalších základných operácií. Po vykonaní inštrukcie sa vyzdvihne ďalšia inštrukcia a cyklus pokračuje.

Počas vykonávania funkcie vykonávania inštrukčného cyklu môže byť CPU požiadané, aby vykonalo inštrukciu, ktorá vyžaduje dáta. Napríklad vykonanie aritmetickej funkcie vyžaduje čísla, ktoré sa použijú na výpočet. Na doručenie potrebných údajov existujú pokyny na získanie údajov z pamäte a zápis údajov, ktoré boli spracované späť do pamäte. Inštrukcie používané CPU a dáta, s ktorými pracuje, sú uložené v rovnakej pamäťovej oblasti. Jedinečné adresy používa CPU na sledovanie rôznych umiestnení pamäte.

Mikroprocesor osobného počítača je čip, ktorý obsahuje všetky obvody potrebné na riadenie operácií počítača. Umožňuje vykonávať každú funkciu CPU jediným čipom, ktorého výroba je lacnejšia a spoľahlivejšia vďaka použitiu integrovaných obvodov. Pred zavedením mikroprocesorov bol CPU počítača umiestnený na doske plošných spojov, ktorá obsahovala viacero čipov spojených integrovanými obvodmi. Dnes má veľa moderných procesorov niekoľko CPU na jednom čipe, ktorý sa označuje ako jadrá.