Kako deluje CPU?

Namestitev procesorja v vtičnico CPU

Zasluga slike: golubovy/iStock/GettyImages

CPE računalnika ali centralno procesno enoto se pogosto primerja s človeškimi možgani, saj je osrednji nadzor nad računalnikom. CPE izvaja računalniške operacije s hitrim izvajanjem programskih navodil. Hitrost CPE igra veliko vlogo pri določanju moči računalnika. Vsaka nova generacija mikroprocesorjev ima zmogljivejši CPE, ki lahko izvaja navodila hitreje kot prejšnja generacija.

Kako deluje računalniški procesor

Delovanje CPE je opredeljeno kot proces v treh korakih. Najprej se navodilo pridobi iz pomnilnika. Drugič, navodilo se dekodira in procesor ugotovi, kaj mu je rečeno, naj naredi. Tretjič, ukaz se izvede in operacija se izvede. Ti trije koraki se ponovijo v ciklu, ki se začne znova, ko CPU pridobi naslednje navodilo. Koraki se imenujejo cikel navodil CPE.

Video dneva

CPE uporablja programski števec, da spremlja, katero navodilo naj pridobi naslednje. Števec je naslov pomnilniške lokacije, ki vsebuje naslednje ukaze, ki jih je treba izvesti. Shranjen je v registru, ki je namenska pomnilniška lokacija v samem CPU. Programski števec se poveča tako, da kaže na naslednje navodilo po vsakem pridobivanju v ciklu ukazov.

Operacije, ki jih izvaja CPU

CPE izvaja navodila, ki izvajajo niz osnovnih operacij. Obstajajo aritmetične operacije, kot so seštevanje, odštevanje, množenje in deljenje. Pomnilniške operacije premikajo podatke z ene lokacije na drugo. Logične operacije testirajo pogoj in se na podlagi rezultata odločajo. Krmilne operacije vplivajo na druge komponente računalnika. Te osnovne vrste operacij, ki se izvajajo zelo hitro, omogočajo računalniku opravljanje širokega spektra funkcij. Natančno število operacij, ki jih podpira CPU, je odvisno od njegove arhitekture.

Kako CPU uporablja pomnilnik

Računalniški pomnilnik se nanaša na območje, kjer so shranjeni podatki in programi. Pomnilnik ni del CPE-ja, vendar mora CPU z njim tesno sodelovati. Obstajata dve vrsti računalniškega pomnilnika: primarni ali glavni in sekundarni. CPE se močno zanaša na glavni pomnilnik za shranjevanje programskih navodil in podatkov, s katerimi navodila delujejo. Glavni pomnilnik je začasne narave in hrani le navodila in podatke za program, medtem ko se program izvaja. Sekundarni pomnilnik je trajnejši pomnilnik, ki ga zagotavljajo trdi diski in bliskovni pogoni.

Komponenta CPE, znana kot krmilna enota, je odgovorna za premikanje navodil in podatkov iz sekundarnega pomnilnika v glavni pomnilnik pred izvedbo ukaza. Krmilna enota tudi premakne rezultate navodil v sekundarno shranjevanje.