Centralna jednostka przetwarzania (CPU)
Czy obw贸d elektroniczny komputera odpowiada za interpretacj臋 instrukcji program贸w komputerowych i wykonywanie podstawowych operacji zgodnie z tymi instrukcjami. Podstawowe operacje to operacje arytmetyczne, logiczne, steruj膮ce i wej艣cia/wyj艣cia (I/O). Termin centralny procesor (CPU) jest szeroko stosowany w przemy艣le komputerowym od wczesnych lat 60-tych.
Procesor sk艂ada si臋 zasadniczo z czterech jednostek funkcjonalnych:
Jednostka steruj膮ca: odpowiada za sterowanie przep艂ywem instrukcji i danych w CPU.
Jednostka logiki arytmetycznej (ALU): wykonuje wszystkie obliczenia operacji arytmetycznych i logicznych procesora.
Rejestry: to wewn臋trzne kom贸rki pami臋ci, do kt贸rych mo偶na uzyska膰 bardzo szybki dost臋p. Komponenty te s艂u偶膮 do przechowywania zmiennych (dane, adresy) lub po艣rednich wynik贸w operacji arytmetyczno-logicznych.
Cache: to mniejsza i szybsza pami臋膰, kt贸ra minimalizuje dost臋p do pami臋ci g艂贸wnej, a tym samym poprawia wydajno艣膰 procesora.
Jednostki te s膮 zsynchronizowane z cz臋stotliwo艣ci膮 zegara i po艂膮czone trzema rodzajami magistral:
Szyna danych: odpowiedzialna za przekazywanie danych.
Magistrala adresowa: przekazuje adresy pami臋ci do odczytu lub zapisu.
Magistrala kontrolna: umo偶liwia zarz膮dzanie innymi komponentami i urz膮dzeniami I/O.
Architektura procesora charakteryzuje si臋 r贸wnie偶 zestawem instrukcji, kt贸re mo偶e wykona膰. Og贸lnie istniej膮 dwa rodzaje architektur zestaw贸w instrukcji:
CISC (kompleksowy komputer zestawu instrukcji): obszerny zestaw z艂o偶onych instrukcji, kt贸re mog膮 wykonywa膰 wiele operacji niskiego poziomu, takich jak operacje arytmetyczne, dost臋p do pami臋ci lub obliczanie adres贸w w kilku cyklach zegara.
RISC (komputer o zredukowanym zestawie instrukcji): zredukowany zestaw instrukcji, kt贸ry wykonuje pojedyncz膮 operacj臋 niskiego poziomu w jednym cyklu zegara.
