Lumpics lumpics.ru

Принцип работы современного компьютерного процессора

Центральный процессор является основным и самым главным элементом системы. Благодаря нему выполняются все задачи связанные с передачей данных, исполнением команд, логическими и арифметическими действиями. Большинство пользователей знают, что такое ЦП, но не разбираются в принципе его работы. В этой статье мы постараемся просто и понятно объяснить, как работает и за что отвечает CPU в компьютере.

Как работает компьютерный процессор

Перед тем, как разобрать основные принципы работы CPU, желательно ознакомиться с его компонентами, ведь это не просто прямоугольная пластина, монтируемая в материнскую плату, это сложное устройство, образующееся из многих элементов. Более подробно с устройством ЦП вы можете ознакомиться в нашей статье, а сейчас давайте приступим к разбору главной темы статьи.

Подробнее: Устройство современного процессора компьютера

Выполняемые операции

Операция представляет собой одно или несколько действий, которые обрабатываются и выполняются компьютерными устройствами, в том числе и процессором. Сами операции делятся на несколько классов:

Внешний вид процессора
  1. Ввод и вывод. К компьютеру обязательно подключено несколько внешних устройств, например, клавиатура и мышь. Они напрямую связаны с процессором и для них выделена отдельная операция. Она выполняет передачу данных между CPU и периферийными девайсами, а также вызывает определенные действия с целью записи информации в память или ее вывода на внешнюю аппаратуру.
  2. Системные операции отвечают за остановку работы софта, организовывают обработку данных, ну и, кроме всего, отвечают за стабильную работу системы ПК.
  3. Операции записи и загрузки. Передача данных между процессором и памятью осуществляется с помощью посылочных операций. Быстродействие обеспечивается одновременной запись или загрузкой групп команд или данных.
  4. Арифметически-логические. Такой тип операций вычисляет значения функций, отвечает за обработку чисел, преобразование их в различные системы исчисления.
  5. Переходы. Благодаря переходам скорость работы системы значительно увеличивается, ведь они позволяют передать управление любой команде программы, самостоятельно определяя наиболее подходящие условия перехода.

Все операции должны работать одновременно, поскольку во время активности системы за раз запущено несколько программ. Это выполняется благодаря чередованию обработки данных процессором, что позволяет ставить приоритет операциям и выполнять их параллельно.

Выполнение команд

Обработка команды делится на две составные части – операционную и операндную. Операционная составляющая показывает всей системе то, над чем она должна работать в данный момент, а операндная делает то же самое, только отдельно с процессором. Выполнением команд занимаются ядра, а действия осуществляются последовательно. Сначала происходит выработка, потом дешифрование, само выполнение команды, запрос памяти и сохранение готового результата.

Обработка команд процессором

Благодаря применению кэш-памяти выполнение команд происходит быстрее, поскольку не нужно постоянно обращаться к ОЗУ, а данные хранятся на определенных уровнях. Каждый уровень кэш-памяти отличается объемом данных и скоростью выгрузки и записи, что влияет на быстродействие систем.

Взаимодействия с памятью

ПЗУ (Постоянное запоминающее устройство) может хранить в себе только неизменяемую информацию, а вот ОЗУ (Оперативная память) используется для хранения программного кода, промежуточных данных. С этими двумя видами памяти взаимодействует процессор, запрашивая и передавая информацию. Взаимодействие происходит с использованием подключенных внешних устройств, шин адресов, управления и различных контролеров. Схематически все процессы изображены на рисунке ниже.

Взаимодействия процессора с памятью

Если разобраться о важности ОЗУ и ПЗУ, то без первой и вовсе можно было бы обойтись, если бы постоянное запоминающее устройство имело намного больше памяти, что пока реализовать практически невозможно. Без ПЗУ система работать не сможет, она даже не запустится, поскольку сначала происходит тестирование оборудования с помощью команд БИОСа.

Читайте также:
Как выбрать оперативную память для компьютера
Расшифровка сигналов BIOS

Работа процессора

Стандартные средства Windows позволяют отследить нагрузку на процессор, посмотреть все выполняемые задачи и процессы. Осуществляется это через «Диспетчер задач», который вызывается горячими клавишами Ctrl + Shift + Esc.

Мониторинг работы процессора через диспетчер задач

В разделе «Быстродействие» отображается хронология нагрузки на CPU, количество потоков и исполняемых процессов. Кроме этого показана невыгружаемая и выгружаемая память ядра. В окне «Мониторинг ресурсов» присутствует более подробная информация о каждом процессе, отображаются рабочие службы и связанные модули.

Сегодня мы доступно и подробно рассмотрели принцип работы современного компьютерного процессора. Разобрались с операциями и командами, важностью каждого элемента в составе ЦП. Надеемся, данная информация полезна для вас и вы узнали что-то новое.

Читайте также: Выбираем процессор для компьютера

Обсудить в TelegramНаш Telegram каналТолько полезная информация
как удлинить кабель hdmiУдлиняем HDMI-кабель прокручивается колесико мыши что делатьЧто делать, если колёсико мышки вертится, но не прокручивает страницы Как проверить видеокарту в FurmarkПроверка видеокарты утилитой FurMark Как настроить DPI на мышкеНастройка DPI на компьютерной мышке Что делать, если залили клавиатуруЧто делать с залитой жидкостью клавиатурой Не открывается панель управления NvidiaНеполадки в работе Панели управления Nvidia Как подключить SSD M.2Как подключить SSD M.2 Как узнать, hdd или ssd на компьютереКак узнать, HDD или SSD установлен в компьютере Как подключить кнопку питания к материнской платеПодключение кнопки питания к материнской плате Как подключить вентилятор к материнской платеПодключение кулера или вентилятора к материнской плате Как подключить спикер к материнской платеПодключение спикера к материнской плате MSI Afterburner не видит видеокартуНекорректная инициализация видеокарты в программе MSI Afterburner На что влияет тактовая частота процессораВлияние тактовой частоты на производительность процессора Поддерживаемые процессоры для сокета FM2Процессоры для сокета AMD FM2 Как узнать серию продукта видеокарты NvidiaОпределяем серию продукта видеокарт Nvidia Как включить HDMIi на ноутбукеКак включить HDMI на ноутбуке Подключаем жесткий диск к телевизору Что делать, если жесткий диск постоянно загружен на 100%Что делать, если жесткий диск постоянно загружен на 100% Как понять, что сгорела видеокартаКак понять, что сгорела видеокарта Как сделать жёсткий диск загрузочнымКак сделать жесткий диск загрузочным
Автор статьи Вы на сайте: Статья обновлена: . Автор: Виктор Бухтеев

Вам помогли мои советы?

Получить ответ на Email
Уведомить о

1 Ответ
По рейтингу
Новые Старые
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
Аноним
24 октября 2023 22:49

Спасибо! Помогли дедушке разобраться с этой проблемой.

Задать вопрос