Quali sono le funzioni di una CPU in un computer?

Le persone descrivono frequentemente la CPU di un computer in termini di cervello umano. Questa è un'analogia appropriata poiché la CPU (unità di elaborazione centrale) controlla il funzionamento del computer. Lo fa eseguendo istruzioni fornite da programmi per computer su dati che provengono da una varietà di fonti.

Qual è la funzione di una CPU?

Lo scopo di ogni computer è una qualche forma di elaborazione dati. La CPU supporta l'elaborazione dati eseguendo le funzioni di fetch (recupero), decode (decodifica) ed execute (esecuzione) su istruzioni programmate. Prese insieme, queste funzioni sono frequentemente indicate come ciclo di istruzione. Oltre alle funzioni del ciclo di istruzione, la CPU esegue funzioni di fetch e write (scrittura) sui dati.

Funzioni del ciclo di istruzione della CPU

Quando un programma gira su un computer, le istruzioni sono archiviate in memoria del computer finché non vengono eseguite. La CPU usa un contatore di programma per recuperare la prossima istruzione dalla memoria, dove è archiviata in un formato noto come codice assembly. La CPU decodifica l'istruzione in codice binario che può essere eseguito. Una volta fatto questo, la CPU fa ciò che l'istruzione le dice di fare, sia eseguendo un'operazione, recuperando o archiviando dati o regolando il contatore di programma per saltare a un'istruzione diversa.

I tipi di operazioni che tipicamente possono essere eseguite dalla CPU includono semplici funzioni matematiche come addizione, sottrazione, moltiplicazione e divisione. La CPU può anche eseguire confronti tra oggetti dati per determinare se sono uguali. Tutte le cose incredibili che i computer possono fare sono eseguite con queste e poche altre operazioni base. Dopo che un'istruzione è eseguita, la prossima istruzione viene recuperata e il ciclo continua.

Funzioni dati della CPU

Mentre esegue la funzione execute del ciclo di istruzione, la CPU può essere chiamata a eseguire un'istruzione che richiede dati. Per esempio, eseguire una funzione aritmetica richiede i numeri che verranno usati per il calcolo. Per consegnare i dati necessari, ci sono istruzioni per recuperare dati dalla memoria e scrivere dati che sono stati elaborati di nuovo in memoria. Le istruzioni usate dalla CPU e i dati su cui opera sono archiviati nella stessa area di memoria. Indirizzi univoci sono usati dalla CPU per tenere traccia di diverse posizioni di memoria.

CPU Microprocessore

Il microprocessore di un personal computer è un chip che contiene tutta la circuiteria necessaria per controllare le operazioni del computer. Permette a ogni funzione della CPU di essere eseguita da un singolo chip che è più economico da produrre e più affidabile grazie all'uso di circuiti integrati. Prima dell'introduzione dei microprocessori, la CPU di un computer era contenuta su una scheda a circuito stampato che conteneva più chip connessi da circuiti integrati. Oggi, molti processori moderni hanno diverse CPU sullo stesso chip, indicate come core.