Die Daten werden ständig zwischen der CPU und dem Speicher ausgetauscht, da die CPU Daten benötigt, um ihre Berechnungen und Anweisungen durchzuführen, und der Speicher wird dort diese Daten und die Anweisungen selbst gespeichert. Die CPU kann nicht direkt mit großen Datenmengen arbeiten. Es muss es aus dem Speicher in kleineren Stücken holen. Hier ist eine Aufschlüsselung der Gründe:
* Anweisung Abrufen: Die CPU holt ständig Anweisungen aus dem Speicher. Diese Anweisungen geben der CPU mit, welche Operationen durchgeführt werden sollen. Für jede Anweisung kann möglicherweise zusätzliche Daten aus dem Speicher abgerufen werden.
* Datenabruf: Die CPU muss die Daten abrufen, an denen sie betrieben werden. Dies können Variablen, Konstanten oder Eingänge von Eingangs-/Ausgangsgeräten (wie Tastatur oder Maus) sein. Die Daten müssen sich im Speicher befinden, bevor die CPU sie verarbeiten kann.
* Datenspeicher: Nach der Durchführung der CPU müssen die Ergebnisse irgendwo gespeichert werden. Der alltägliche Ort ist im Speicher, der später von anderen Anweisungen zugegriffen oder in Speicher geschrieben wird.
* Cache -Management: Moderne CPUs haben Caches, kleinere, schnellere Speicherbereiche näher an der CPU. Die Daten werden ständig zwischen CPU, Cache und Hauptspeicher verschoben, um die Leistung zu optimieren. Häufig zugegriffene Daten werden im Cache aufbewahrt, um den Zeitraum für den Zugriff auf einen langsameren Hauptspeicher zu verkürzen.
* I/O -Operationen: Eingabe-/Ausgabegeräte (E/A) wie Festplatten, Netzwerke und Grafikkarten tauschen auch Daten mit Speicher aus. Die CPU interagiert indirekt durch das Gedächtnis mit diesen Geräten. Daten von E/A -Geräten werden in den Speicher geschrieben, wobei die CPU dann darauf zugreifen kann. In ähnlicher Weise müssen Daten an I/A -Geräte zuerst in den Speicher geschrieben werden.
Im Wesentlichen sind die CPU und der Speicher in ständiger Kommunikation, da die CPU eine schnelle, aber kleine Verarbeitungseinheit ist, während der Speicher eine langsamere, aber größere Speichereinheit ist. Der kontinuierliche Datenaustausch erleichtert die Ausführung von Programmen und hält das System laufend. Die Effizienz dieses Austauschs ist für die Gesamtsystemleistung von entscheidender Bedeutung.
