Com funciona la CPU en una resposta curta?

Les obres de CPU poden ser un misteri per a la majoria però avui us explicaré com funciona una CPU tan simple com sigui possible. Us donaré una resposta senzilla i curta i donaré una resposta molt detallada però encara relativament fàcil d'entendre la resposta. Així que no t'amoïnis, després de llegir aquest article finalment entendràs com funciona una CPU sense necessitat de Google tones de nova terminologia al llarg del camí!

Com a complet, una CPU funciona amb instruccions de processament subministrades pel PC. La CPU obté les instruccions de la memòria i els processa en seqüència per primera vegada recuperar les instruccions, després les descodifica, i finalment les executa.

Aquesta és la resposta molt curta a la qüestió de com funciona una CPU, però bàsicament és exactament això.

En les següents seccions, explicaré la funcionalitat exacta d'una CPU una mica més en detall mentre intento explicar-ho tot tan simple com sigui possible.

En aquest article, explicaré exactament què fa una CPU i com funciona però no què és i què fa dins d'un PC.

Com funciona una CPU en curt

En aquesta secció, us explicaré com funciona una CPU tan curta i tan simple com sigui possible, i en la següent secció, us explicaré tots els treballs d'una CPU en profunditat.

La resposta curta és que una CPU funciona recuperant les instruccions de la memòria, la descodificació i després executant les instruccions. La CPU fa que milers de milions de vegades cada segon i cada nucli de la CPU puguin processar una instrucció en paral· lela.

És realment difícil explicar un procés tan complicat en una resposta curta però la resposta anterior és probablement la resposta més fàcil i més curta que podreu obtenir mai.

Si voleu saber com funciona una CPU en detall però encara s' explica en termes tan simples com sigui possible llavors considereu la lectura sobre com ho explicaré a la següent secció de l' article.

Com funciona una CPU? Cada pas ho explica!

En aquesta secció, us explicaré cada un dels passos que fa una CPU per cada instrucció i com fa les instruccions de processos com una completa en profunditat.

Però no et preocupis! No usaré cap terme que no expliqui en aquest article i faré que les coses siguin molt simples.

Els Registadors de la CPU

Cada CPU té tres registres: Un comptador de programes, un registre d' instruccions, i un autumulador.

Un registre és bàsicament només una dada temporal que conté la CPU i totes les CPU tenen tres d'ells per processar les seves instruccions.

Cada un d'aquests registres té un treball diferent dins de la CPU. Però arribarem al que fan exactament després de cobrir els senyals del rellotge són i què fan.

Senyals del rellotge

La CPU confia en una senyal del rellotge que es genera un xip de rellotge i un cristall de rellotge.

Aquestes fitxes normalment no estan ubicades dins de la CPU, però a la pissarra.

Aquesta senyal del rellotge és només una senyal que es transmesa en un interval regular específic.

Cada cop que la CPU rep una senyal del rellotge, passarà a través d' un bucle de procés.

Explicaré els bucles del procés a la següent secció.

El Bucle del procés: Obtén, Decode, i Executa

Aquí és on tot va junts.

La CPU funciona amb instruccions de processament que es proveeixen del PC via memòria. En un PC que la memòria és la RAM.

Cada instrucció es processa en tres passos: Obtén, Decodi, i Executa.

Aquí és com es processa una única instrucció per la CPU.

Obtén

La CPU rep una senyal del rellotge i comença amb el primer pas del processament de la instrucció. El pas d' obtenció.

En aquest pas, la CPU recollirà les instruccions de la memòria. En PC que la memòria és la RAM.

En el pas de recuperació, la CPU usarà el primer registre, el comptador de programa, per a emmagatzemar un número que correspongui amb el valor de la instrucció de la RAM.

El valor seria binari mentre el comptador d' instruccions seria una adreça que també és binari.

El professor també s'anomena comptador perquè s'incrementa un després de que cada instrucció per obtenir la següent instrucció de la memòria RAM.

Però el valor de la contra d' instruccions també es pot canviar a quelcom diferent en el pas d' execució. Així que no sempre serà increment per una sola vegada.

El valor recuperat es desarà al següent registre S' ha cridat el registre d' instruccions .

Descodifica:

La CPU rebrà un altre senyal i començarà a descodificar el valor recuperat des d' abans.

El valor recuperat es desa en la caixa d' instruccions però en aquest moment el valor es desa allà i la CPU encara no sap què fer.

La CPU ha de descodificar el valor per tal d'entendre el que ha de fer en el següent pas.

La CPU normalment rebrà les seves instruccions com a codi màquina que dirà a la CPU si ha d' obtenir altres instruccions, on aquestes instruccions són, en la qual es poden obtenir les instruccions, canviar els valors dins del sistema o la memòria, i així successivament.

Així que, en el pas de Decode, La CPU llegirà i recordarà el que ha de fer en el següent pas. La part de recordar succeeix en forma de desar la instrucció descodificada del que ha de fer en el següent registre , l'elevador.

Si no sabeu quin codi de màquina hi ha aquí és una explicació ràpida:

El codi Màquina és bàsicament la llengua de màquines. El codi de màquina més famós i nus és binari.

El codi màquina és molt difícil per a un humà llegir i entendre per això existeixen llengües de programació com C++, C#, Python, i així successivament.

Aquests idiomes són compilats en codi màquina abans d' executar-los per tal que la CPU pugui llegir, entendre i processar-les.

Executa:

Aquest és el pas final del cicle del procés de la CPU.

Començarà, igual que tots els altres passos, tan aviat com la CPU tingui un senyal de rellotge.

La CPU simplement executarà les instruccions descodificades.

Una instrucció pot ser qualsevol cosa des d' afegir dos nombres junts per enviar una senyal a un altre component del PC, com el disc dur o la targeta Gràfics, per emmagatzemar o recuperar un valor de la RAM.

La CPU és el cervell del PC després de tot per a poder fer moltes coses diferents.

La majoria de vegades simplement farà càlculs matemàtics i aconsegueix dades de la memòria.

Per què el senyal del rellotge és tan important

Cada cop que s' obté una senyal del rellotge per la CPU, passarà per una part de l' obtenció, Decode, i Executa cicle.

En la primera marca del rellotge, buscarà les instruccions de la memòria, després a la següent marca es descodificarà la instrucció i la tercera marca del rellotge, la CPU executarà la instrucció.

A continuació, a la següent marca, tornarà a començar recuperant la següent instrucció.

Per tant, una CPU necessitarà tres senyals de rellotge per executar- se a través d' un port, descodificar i executar cicle.

Les senyals són mesurades a Gigahertz (GHz).

El GHz en una CPU es basa en quants senyals de rellotge que la CPU pot rebre i processar cada segon.

Les CPU modernes poden processar milions d' instruccions cada segon i totes aquestes instruccions es processen en seqüència una rere l'altra per cada nucli.

Així que si una CPU té múltiples nuclis llavors es pot executar a través de múltiples cicles d' obtenció de codi d'execució paral· leles.

Les CPU modernes són realment ràpides i per això és

Hi ha diverses raons per les quals les CPU modernes són molt més ràpides que les CPU que són només un parell d'anys.

Per a un nombre de nuclis és bastant significatiu.

Múltiples nuclis poden fer un bucle a través de la seva recuperació, descodificar i executar bucles paral· lela entre elles.

Vol dir que es poden processar més instruccions cada segon.

Les CPU modernes també tenen una memòria cau que es pot usar per emmagatzemar les dades temporalment i les instruccions es carreguen abans de que la CPU faci el pas per recuperar.

Algunes CPU modernes també usen algorismes predictorius per anticipar les següents instruccions i carregar- les a la RAM on es puguin accedir més ràpid si són necessàries.

Desa el meu nom, correu electrònic i pàgina web en aquest navegador per la propera vegada que commenti.