Cum un procesor de calculator, losst

Procesor - acest lucru este, fără îndoială, principala componentă a oricărui calculator. câteva zeci de milimetri, este această mică bucată de siliciu dimensiunea îndeplinește toate provocările pe care le setați pentru computer. Aici ruleaza sistemul de operare și toate programele. Dar cum funcționează? Această problemă, încercăm să înțelegem articolul de astăzi noastre.







Procesorul controlează datele de pe computer și de a efectua milioane de instrucțiuni pe secundă. Și procesorul de text, vreau să spun exact ceea ce este într-adevăr - un cip mic de siliciu, care realizează de fapt, toate operațiunile de pe un computer. Înainte de a trece la luarea în considerare a modului în care procesorul, trebuie să ia în considerare mai întâi în detaliu ceea ce este și ceea ce este.

Care este procesorul sau CPU?

În primul rând, să ne uităm la ceea ce procesorul. CPU sau unitate centrală de procesare (unitate centrală de procesare) - care este un cip cu un număr mare de tranzistori făcute în siliciu. Primul procesor din lume a fost dezvoltat de Intel în 1971. Totul a început cu modelul Intel 4004. El ar putea efectua doar operații de calcul și poate procesa doar 4 octeți de date. Următorul model a ieșit în 1974 - Intel 8080 și deja capabil să proceseze 8 biți de informație. Apoi, au existat 80286, 80386, 80486. Este de la aceste procesoare a fost numele arhitecturii.

Viteza procesorului 8088 a fost de 5 MHz, precum și numărul de operațiuni pe secundă, doar 330.000, care este mult mai mică decât procesoarele de astăzi. Dispozitivele moderne au o frecvență de 10 GHz și câteva milioane de operații pe secundă.

Nu vom lua în considerare tranzistori, trece la nivelul următor. Fiecare procesor este alcătuit din următoarele componente:

Componenta principală poate fi considerată ca nucleu sau dispozitiv aritmetică de calcul și registre ale procesorului. Orice altceva vă ajută să lucrați aceste două componente. Să ne uităm la ceea ce sunt registrele și care este rostul lor.







Desigur, nu este toate registrele de memorie, dar cel mai important, și mai ales au bucurat de procesorul în timpul executării programelor. Ei bine, acum că știi ce este în CPU, puteți vedea cum funcționează.

Cum procesorul calculatorului?

Procesorul de bază de calcul se poate efectua doar operații matematice, operațiunile de comparare și de circulație a datelor între celule și memorie, dar acest lucru este destul de mult, astfel încât să puteți juca jocuri, viziona filme și naviga pe web și mai mult.

De fapt, orice program este format din următoarele comenzi: muta, adăugați în sus, înmulțire, împărțire, diferența și du-te la instrucțiunile executate în cazul în care starea de comparație. Desigur, acest lucru este departe de toate echipele, există altele care sunt combinate unul cu celălalt este deja listate sau simplifica utilizarea acestora.

Este foarte bine, dar ce despre toate aceste componente interacționează între ele? Și, după cum tranzistori înțeles instrucțiunile? CPU controlează funcționarea întregului decodor de instrucțiuni. El face ca fiecare componentă să facă ceea ce ar trebui sa. Să ne uităm la ce se întâmplă atunci când aveți nevoie pentru a rula programul.

În al doilea ciclu de ceas, decodor de instrucțiuni convertește comanda într-un set de semnale de calcul tranzistori nucleu că operează și scrie rezultatul într-unul dintre registrele, de exemplu, S.

Fiecare secvență de instrucțiuni tranzistori deja codificate, și transformate în semnale, provoacă modificări fizice ale procesorului, de exemplu, o modificare a poziției zăvorului, care permite să scrie date la celula de memorie și așa mai departe. Pentru a efectua diverse comenzi, un număr diferit de cicluri, de exemplu, o echipa ar putea avea nevoie la 5 bari, iar pentru o alta, mai complicat la 20. Dar încă depinde de numărul de tranzistori în procesor.

Ei bine, toate astea clar, dar va funcționa doar în cazul în care un program se execută, și în cazul în care mai mult de unul, și toate în același timp. Se poate presupune că procesorul are mai multe nuclee, și apoi pe fiecare nucleu execută un program separat. Dar nu, de fapt, nu există astfel de restricții.

La un anumit moment, doar un singur program poate fi executat. Tot timpul CPU este împărțit între toate programele de funcționare, fiecare program se execută câteva baruri, iar apoi CPU este transferat într-un alt program, iar întregul conținut al registrului este stocat în memorie. Atunci când controlul revine la programul, registrele sunt încărcate valori salvate anterior.

Asta e tot în acest articol, am discutat despre modul în care procesorul computerului, care este un procesor și în ce constă. Poate că este un pic dificil, dar ne-am uitat la tot mai ușor. Din fericire, acum ai devenit mai clar modul în care activitatea este un dispozitiv foarte complex.