Каковы функции ЦП в компьютере?

Люди часто описывают ЦП компьютера с точки зрения человеческого мозга. Это подходящая аналогия, поскольку ЦП (центральный процессор) управляет работой компьютера. Он делает это, выполняя инструкции, предоставляемые компьютерными программами, для данных, поступающих из различных источников.

Какова функция процессора?

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

Функции цикла инструкций ЦП

Когда программа запускается на компьютере, инструкции хранятся в памяти компьютера до тех пор, пока они не будут выполнены. ЦП использует программный счетчик для извлечения следующей инструкции из памяти, где она хранится в формате, известном как ассемблерный код. ЦП декодирует инструкцию в двоичный код, который может быть выполнен. Как только это будет сделано, ЦП делает то, что ему говорит инструкция, либо выполняя операцию, извлекая или сохраняя данные, либо настраивая программный счетчик для перехода к другой инструкции.

Типы операций, которые обычно может выполнять 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 нескольких других основных операций. После выполнения инструкции извлекается следующая инструкция, и цикл продолжается.

Функции данных ЦП

При выполнении функции выполнения командного цикла ЦП может быть предложено выполнить команду, для которой требуются данные. Например, для выполнения арифметической функции требуются числа, которые будут использоваться для вычисления. Для доставки необходимых данных существуют инструкции для извлечения 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. Уникальные адреса используются ЦП для отслеживания различных ячеек памяти.

Микропроцессорные процессоры

Микропроцессор персонального компьютера представляет собой микросхему, содержащую все схемы, необходимые для управления работой компьютера. 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 располагался на печатной плате, состоящей из нескольких микросхем, соединенных интегральными схемами. Сегодня многие современные процессоры имеют несколько процессоров на одном кристалле, которые называются ядрами.