Schlüsselfunktionen einer CPU (zentrale Verarbeitungseinheit)
Die CPU, die häufig als Gehirn eines Computers bezeichnet wird, ist für die Ausführung von Anweisungen und Verarbeitung von Daten verantwortlich. Hier sind die wichtigsten Funktionen:
1. Abrufenanweisungen: Die CPU ruft Anweisungen aus dem Speicher nacheinander ab. Diese Anweisungen werden in einem bestimmten Format gespeichert, das die CPU versteht.
2. Dekodierungsanweisungen: Die CPU entschlüsselt die Anweisungen und verstehen, welche Operation ausgeführt werden muss. Es identifiziert die beteiligten Operanden (Daten) und die spezifische Funktion, die ausgeführt werden soll.
3. Ausführungsanweisungen: Die CPU führt die in den Anweisungen angegebenen Vorgänge aus. Dies kann arithmetische Operationen (Addition, Subtraktion, Multiplikation, Teilung), logische Operationen (und oder, nicht), Datenbewegungen und Steuerflussvorgänge (zu verschiedenen Teilen des Programms) umfassen.
4. Ergebnisse speichern: Nach Ausführung einer Anweisung speichert die CPU die Ergebnisse in Speicher oder Registern (temporäre Speicherorte innerhalb der CPU).
5. Speicher verwalten: Die CPU steuert den Datenfluss zwischen dem Speicher und anderen Komponenten. Es verwaltet den Speicherzugriff, der Speicher für verschiedene Prozesse und Programme zuteilt.
6. Umgang mit Interrupts: Die CPU reagiert auf Interrupts aus verschiedenen Geräten (z. B. Tastatur, Maus, Netzwerkkarte), um einen reibungslosen Betrieb und die Kommunikation zwischen den Komponenten zu gewährleisten.
7. Steuern der Eingangs-/Ausgangsvorgänge (E/A): Die CPU verwaltet den Datenfluss zwischen Computer und externen Geräten wie Druckern, Monitoren und Speicherantrieben. Es kommuniziert mit E/A -Controllern und koordiniert Datenübertragungen.
8. Planungsprozesse: Wenn mehrere Programme gleichzeitig ausgeführt werden, stellt die CPU fest, welches Programm zu einem bestimmten Zeitpunkt Zugriff auf den Prozessor erhält. Es verwaltet und wechselt zwischen verschiedenen Prozessen und sorgt dafür, dass faire Ressourcenzuweisung gewährleistet.
9. Ausführung arithmetischer und logischer Operationen: Wie bereits erwähnt, übernimmt die CPU alle mathematischen und logischen Berechnungen, die für die Programmausführung erforderlich sind.
10. Systemuhr aufrechterhalten: Die CPU verfolgt die Zeit und verwaltet die Systemuhr, die die Geschwindigkeit des Computers bestimmt.
Zusammenfassend ist die CPU die zentrale Steuereinheit, die für die Orchestrierung des gesamten Betriebs eines Computersystems verantwortlich ist. Es holt, decodiert und führt Anweisungen aus, verwaltet den Speicher, verwaltet Interrupts und steuert Eingangs-/Ausgaberschaften, wodurch die Computerfunktion letztendlich ausgeführt wird.
Es ist wichtig zu beachten, dass diese Funktionen eng integriert sind und in Harmonie arbeiten, damit der Computer Informationen verarbeiten und auf Benutzereingaben reagiert.
