ugrás a lap aljára

A CPU felépítése

1.  Ferritgyűrű 2.  Kód-cache 3.  Utasítás dekodoló és előrendező egység 4. Vezérlőegység 5.  ALU 6.  Regiszterek 7.  Végrehajtó egység 8.  32 bites buszok 9.  Lebegőpontos egység 10. Adat-cache 11. Elsődleges cache 12. Busz csatlakozó egység 13. 64 bites busz

A processzor a számítógép egyik legfontosabb eleme. A CPU egyetlen,nagy integráltságú lapkán tárolófelület, vezérő-, illetve input-output funkciókat ellátó elemeket tartalmaz. 
A PC-k ben a processzor az alaplapon található meg a központi tárral egyetemben. Az alaplapon ezekhez az elemekhez kapcsolódik az adatforgalom számára szükséges un. buszvonal és a perifériák illesztője. Sokféle mikroprocesszor struktúra ismert, de mindegyikre jellemző a három  fő egység, a vezérlő egység, az aritmetikai egység és a különböző funkciójú regiszterek megléte. Az egyes részegységek feladatai az alábbiakban foglalhatók össze:

A mai processzoroknak alapvetően két nagy csoportja van :

Vezérlő egység:
A processzor vezérlő egységének feladata a program utasításai, vagy külső kérések (periféria megszakítási kérelme, sín igénybevételi kérése) alapján, vezérlő jelek segítségével a gép részeinek irányítása.

Aritmetikai - logikai egység (ALU) :
A processzornak azon része, mely a számolási, összehasonlítási, logikai műveleteket végzi.

Regiszterek:
A processzorok ideiglenes adattárolási céljaira szolgálnak. A regiszterek a belső sínrendszeren keresztül tartanak kapcsolatot a processzor más részeivel. A legfontosabb, legtöbb processzornál meglévő regiszterek a következők:

Utasítás számláló regiszter
Utasításregiszter
Báziscím regiszter
Indexregiszter(ek)
Állapotregiszter(ek)
Veremmutató regiszter
Pufferregiszter(ek)

Jellemzők:

A processzor hajtja végre és vezérli a műveleteket. A végrehajtás előtt  neki kell megvizsgálni és feldolgozni minden utasítást.

A processzor teljesítménye alatt azt az időt értik, amelyre a processzornak szüksége van egy bizonyos feladat végrehajtásához. A processzornak két lényeges jellemzője, amelyek utalnak a teljesítményre: az egyik a szóhossz (bitszám, vagy bitszélesség), a másik az órajelfrekvencia. Mindkettő azt a sebességet határozza meg, amellyel adatokat lehet feldolgozni.

A szóhossz

A számítógép teljesítményének szempontjából alapvető jelentősége van annak, hogy mekkora az a szóhossz, amivel a számítógép dolgozik. A szó hosszát, amellyel a processzor dolgozik, belso szóhossznak nevezzük.

Ezek a következők lehetnek:

• 8 bites processzorok = 1 byte
• 16 bites processzorok = 2 byte
• 32 bitesek = 4 byte
• 48 bitesek = 6 byte
• 64 bitesek = 8 byte

A belső szóhossz mellett, amellyel a processzor dolgozik, fontos még a buszrendszer szóhossza is:

• az adatbusz bitszélessége,
• a címbusz bitszélessége.

Az adatbusz szélessége azt mutatja, hogy a processzor hány bitet tud egyidejűleg a hozzá kapcsolt perifériákra küldeni. A címbusz közvetíti azokat a jeleket, amelyek a tárolóhelyek eléréséhez szükségesek. A címbusz szélessége határozza meg a közvetlenül megcímezhető címtartomány nagyságát. Az Intel 8086 például 16 bites adatbusszal és 20 bites címbusszal dolgozik.

Az órajel-frekvencia

Egy számítógép teljesítményét az órajel-frekvencia is meghatározza. Az órajel-frekvenciát a vezérlőkvarc (órajeladó) hozza létre, amely vagy közvetlenül integrálva van a processzorba vagy azon kívül helyezkedik el. Az órajel a PC munkaüteme és Megaherztben ( MHz) mérik. Egy Herzt az a frekvencia, amely 1 másodperc alatt egy rezgést végez. A 8 MHz tehát azt jelenti, hogy a kvarc másodpercenként 8 milliószor rezeg. Ez a rezgés határozza meg az utasítások végrehajtásának gyorsaságát. Általában azt lehet mondani, hogy minél magasabb az órajel, annál gyorsabban tud a számítógép dolgozni.

MIPS (Million Instruction Per Second)

Millió utasítás másodpercenként. A processzor teljesítményét jellemzi.

1MIPS=1000000 utasítás/ másodperc.

    ugrás a lap tetejére