CPU Nasıl Çalışır?

Bir bilgisayarın CPU'su veya merkezi işlem birimi, bilgisayarın merkezi kontrolü olduğu için sıklıkla insan beyniyle karşılaştırılır. CPU, program talimatlarını hızla yürüterek bilgisayar işlemlerini gerçekleştirir. CPU hızı, bir bilgisayarın gücünü belirlemede büyük rol oynar. Her yeni nesil mikroişlemci, talimatları önceki nesilden daha hızlı yürütebilen daha güçlü bir CPU'ya sahiptir.

CPU'nun çalışması üç aşamalı bir süreç olarak tanımlanır. İlk olarak, bellekten bir talimat getirilir. İkinci olarak, talimatın kodu çözülür ve işlemci kendisine ne yapması söylendiğini anlar. Üçüncüsü, talimat yürütülür ve bir işlem gerçekleştirilir. Bu üç adım, CPU'nun bir sonraki talimatı getirmesiyle yeniden başlayan bir döngüde tekrarlanır. Adımlar, CPU'nun talimat döngüsü olarak adlandırılır.

CPU, daha sonra hangi talimatın getirileceğini takip etmek için bir program sayacı kullanır. Sayaç, yürütülecek bir sonraki talimatı tutan hafıza konumunun adresidir. CPU'nun kendisinde ayrılmış bir bellek konumu olan bir kayıt defterinde saklanır. Program sayacı, talimat döngüsündeki her bir getirme işleminden sonra bir sonraki talimatı gösterecek şekilde artırılır.

CPU, bir dizi temel işlemi gerçekleştiren talimatları yürütür. Toplama, çıkarma, çarpma ve bölme gibi aritmetik işlemler vardır. Bellek işlemleri, verileri bir konumdan diğerine taşır. Mantıksal işlemler bir koşulu test eder ve sonuca göre bir karar verir. Kontrol işlemleri bilgisayarın diğer bileşenlerini etkiler. Çok hızlı yürütülen bu temel işlem türleri, bir bilgisayarın çok çeşitli işlevleri gerçekleştirmesini sağlar. Bir CPU tarafından desteklenen tam işlem sayısı, mimarisine bağlıdır.

Bilgisayar belleği, verilerin ve programların depolandığı alanı ifade eder. Bellek CPU'nun bir parçası değildir, ancak CPU onunla yakından etkileşime girmelidir. İki tür bilgisayar belleği vardır: birincil veya ana ve ikincil. CPU, program talimatlarını ve talimatların üzerinde çalıştığı verileri depolamak için büyük ölçüde ana belleğe güvenir. Ana bellek, doğası gereği geçicidir ve program yürütülürken yalnızca bir program için talimatları ve verileri tutar. İkincil bellek, sabit sürücüler ve flash sürücüler tarafından sağlanan daha kalıcı depolamadır.

CPU'nun kontrol birimi olarak bilinen bir bileşeni, komutların yürütülmesinden önce komutları ve verileri ikincil depolamadan ana belleğe taşımaktan sorumludur. Kontrol ünitesi ayrıca bir talimatın sonuçlarını ikincil belleğe taşır.