Vad är funktionerna för en CPU i en dator?

Människor beskriver ofta en dators CPU i termer av den mänskliga hjärnan. Detta är en passande liknelse eftersom CPU (central processing unit) styr datordriften. Den gör detta genom att utföra instruktioner från datorprogram på data som kommer från en mängd olika källor.

Syftet med varje dator är någon form av databehandling. CPU: n stöder databehandling genom att utföra funktionerna hämta, avkoda och exekvera på programmerade instruktioner. Sammantaget kallas dessa funktioner ofta för instruktionscykeln. Förutom instruktionscykelfunktionerna utför CPU: n hämtnings- och skrivfunktioner på data.

När ett program körs på en dator lagras instruktioner i datorns minne tills de exekveras. CPU: n använder en programräknare för att hämta nästa instruktion från minnet, där den lagras i ett format som kallas monteringskod. CPU: n avkodar instruktionen till binär kod som kan exekveras. När detta är gjort gör CPU: n vad instruktionen säger till den, antingen utför en operation, hämtar eller lagrar data eller justerar programräknaren för att hoppa till en annan instruktion.

De typer av operationer som vanligtvis kan utföras av CPU inkluderar enkla matematiska funktioner som addition, subtraktion, multiplikation och division. CPU: n kan också utföra jämförelser mellan dataobjekt för att avgöra om de är lika. Alla fantastiska saker som datorer kan göra utförs med dessa och några andra grundläggande operationer. Efter att en instruktion har utförts, hämtas nästa instruktion och cykeln fortsätter.

Medan exekveringsfunktionen för instruktionscykeln utförs, kan CPU: n bli ombedd att utföra en instruktion som kräver data. Exekvering av en aritmetisk funktion kräver till exempel de tal som kommer att användas för beräkningen. För att leverera nödvändig data finns instruktioner för att hämta data från minnet och skriva data som har bearbetats tillbaka till minnet. Instruktionerna som används av CPU: n och data som den arbetar på lagras i samma minnesområde. Unika adresser används av CPU: n för att hålla reda på olika minnesplatser.

Mikroprocessorn i en persondator är ett chip som innehåller alla kretsar som behövs för att styra datorns funktioner. Det gör att varje funktion hos CPU: n kan utföras av ett enda chip som är billigare att tillverka och mer pålitligt tack vare användningen av integrerade kretsar. Före introduktionen av mikroprocessorer fanns en dators CPU på ett kretskort som innehöll flera kretsar anslutna med integrerade kretsar. Idag har många moderna processorer flera processorer på samma chip, så kallade kärnor.