Kiel funkcias la komputilo procesoro? principo de operacio

Preskaŭ ĉiu scias, ke en la komputila ĉefa elemento inter ĉiuj "aparataro" komponantojn estas la centra unueco de procesorado. Sed la rondo de personoj, kiuj reprezentas sin kiel la procesoro kuras, estas tre limigita. Plej uzantoj de ĉi tiu kaj tute ne scias. Kaj eĉ kiam la sistemo subite komencas al "malrapidigi", multaj opinias ke ĉi tiu procesoro ne funkcias taŭge, kaj ne ligi gravecon al aliaj faktoroj. Por plene kompreni la situacion, ni pripensu iuj aspektoj de la CPU.

Kio estas CPU?

La centra procesoro (CPU aŭ CPU angla versio) estas la koro de ajna komputilo sistemo. Konfidas al ĝi ĉiuj komputado operacioj, ne nur la aritmetika aŭ flotante punkto (mantiso sxangxigxi), sed ankaŭ logika.

La procesoro mem estas malgranda placo plado (blato), ene kiu estas milionoj da transistoroj. Kelkfoje tiu aparato ankaŭ estas nomita cirkvito integrita.

Kio estas procesoro?

Se ni parolas pri kiel la procesoro Intel aŭ AMD competidor, vi devas vidi kiel ĉi tiuj blatoj estas aranĝitaj. La unua microprocesador (por iu, de Intel, Model 4040) aperis eĉ el 1971. Li povis nur fari simplan adicio kaj subtraho de la pretigo de nur 4 bitoj de informo, tio. E. Havas 4-bita arkitekturo.

Modernaj procesoroj, kaj ankaŭ la pli maljuna, bazita en transistoroj kaj havas multe pli granda rapido. Estas produktitaj de photolithography de kelkaj apartaj silicio oblatoj kiuj konsistigas ununuran kristalo, en kiuj kiel enstampiĝas transistoroj. La cirkvito estas kreita sur speciala akcelilo overclocked boro jonoj. En la interna strukturo de CPU kernoj estas la ĉefaj komponantoj, pneŭoj kaj funkcia partikloj nomitaj revizioj.

Ŝlosilo Trajtoj

Kiel iu ajn alia aparato, la procesoron karakterizas por iuj parametroj kiuj, demandite kiel la procesoron, Vi povas ne pasantoj. Unue ĝi estas:

• nombro de nukleoj;
• la nombro de fadenoj;
• grandeco de la kaŝmemoro (interna memoro);
• horloĝo ofteco;
• rapido pneŭoj.

Dum ni koncentras sur horloĝo rapido. Ne por nenio nomita la koro de la komputilo procesoro. Kiel la koro, ĝi funkcias en pulsing modon kun certa nombro da cikloj por sekundo. La horloĝo frekvenco estas mezurata en MHz aŭ GHz. La pli alta ĝi estas, la aparato povas efektivigi pli operacioj.

Je kio ofteco procesoron kurado, Vi povas lerni de lia deklarita karakterizaĵoj aŭ vidi la informon en la sistemo informon. Sed dum prilaborado ofteco majo ŝanĝo komando, kaj kiam akcelas (overlokinge) pliigo al ekstremaj limoj. Tiel, la postulis horloĝo frekvenco estas nur mezumo indekso.

La nombro de nukleoj - indikilo specifante la numeron de komputila procesoro centroj (ne konfuzi kun fluo - la nombro de kernoj kaj fadenoj ne koincidi). Pro tiu dissendo eblas redirekti operacioj por aliaj kernoj, plibonigante entuta rendimento.

Kiel funkcias la procesoron: procesante komandojn

Nun iom pri la strukturo de la plenumebla komandojn. Se vi rigardas kiel la procesoro, vi devas esti klara pri tio neniu teamo havas du komponantojn - la mastruma kaj argumento.

La mastruma parto de la punktoj kiu devus esti farita en la momento, komputila sistemo, la argumento specifas ke por tio ĝi devas funkciigi la procesoron. Plue, la procesoro kerno eble konsistas du prilaborado centro (ujo rivereto) kiu dividi la komando en pluraj stadioj:

• disvolviĝo;
• malĉifro;
• ekzekuto de la ordono;
• al la procesoro memoro aliro
• stokas la rezulton.

Hodiaŭ, aparta kaŝmemoro estas uzata en la formo de la uzo de du niveloj de kaŝmemoro, evitante intercepción de du aŭ pli teamoj de traktado al unu el la memoro blokoj.

de la tipo de procesante la komando procesoro estas dividita en lineara (ekzekuto de ordonoj en la ordo atendovico eniroj), cikla kaj ramificado (ekzekuto de instrukcioj post la branĉo prilaborado kondiĉoj).

operacioj faritaj

Inter la ĉefaj funkcioj atribuitaj al la procesoro, laŭ komandojn aŭ instrukciojn, ekzistas tri celojn:

• matematikaj operacioj surbaze de aritmetika logika unuo;
• movi la datumojn (informo) de unu memoro al alia tipo;
• decido sur la okupas de la teamo, kaj sur ĉi tiu bazo - la elekto de ŝaltanta ekzekuti aliaj aroj de instrukcioj.

Interagado kun memoro (ROM kaj RAM)

En ĉi tiu procezo, ni notu komponantojn kiel ekzemple buso kaj legas kaj skribas la kanalo kiu estas konektitaj al mekanismoj de stokado. ROM enhavas permanentan kolekton de bajtoj. Unua buso petas specifa bajto ROM, kaj tiam transdonas ĝin al la buso de datumoj, kaj tiam legi la kanalo ŝanĝas staton kaj provizas la petita bajtoj de ROM.

Sed procesoroj povas ne nur legi datumojn de la memoro, sed ankaŭ por registri ilin. En ĉi tiu kazo, la registradon kanalon. Sed, se vi rigardas, por kaj granda, moderna komputiloj teorie povus esti kaj malhavi RAM, kiel moderna microcontroladores kapablas meti la deziratan datumoj bajtoj rekte en la memoro de la procesora ico. Sed tio ne estas la ROM ne esti forigita.

Interalie, la sistemo komencas kun la komenco de la testo mode ekipaĵo (BIOS komando), kaj nur tiam kontrolo estas pasita al bootable mastruma sistemo.

Kiel kontroli se la procesoro kuras?

Nun rigardu kelkajn aspektojn de la kontrolanta procesoron agado. Ĝi devus esti klare komprenis, ke, se la procesoro ne funkcias, la komputilo ne povus komenci elŝuti la generalo.

Alia afero, kiam vi volas rigardi la utiligo de la procesoro kapabloj je iu punkto. Vi povas fari ĝin de la norma "Administranto de Taskoj" (antaŭ ajna procezo specifita kio procento de CPU donas). Por vidaj prijuĝo de tiu parametro, vi povas uzi la Performance langeto kie ŝanĝo sekvado okazas en reala tempo. Pliaj opcioj povas vidi kun la helpo de specialaj programoj, ekzemple, la CPU-Z.

Cetere, eblas uzi plurajn procesoron kernojn, uzante sistemo agordo (msconfig) kaj aldonaj boto parametroj.

potenciala problemoj

Fine, post kelkaj vortoj pri la problemoj. Ĉi tie, multaj uzantoj ofte demandas, ili diras, kial la procesoron kuras, sed la monitoro ne ŝalti? Por la CPU, tiu situacio havas nenion por fari. La fakto estas ke kiam vi turnas sur iu ajn komputilo estas unua elprovis la grafiko adaptilo, kaj nur tiam ĉiuj ceteraj. Eble la problemo kuŝas ĝuste en la procesoro de grafikaĵoj peceto (ĉiuj modernaj video akceliloj havas proprajn grafika procesoro).

Sed la ekzemplo de la funkciado de la homa korpo devus esti komprenita ke la tuta organismo mortas en kazo de korhalto. Kaj kun komputiloj. CPU ne funkcias - "mortas" la tuta komputila sistemo.