Як працює процесор: пояснюємо простими словами

Всі користуються комп’ютерами і смартфонами, але багато хто до цих пір не знаю, що роблять їх процесори і для чого вони потрібні. Розповідаємо, як і для чого стукає серце кожного комп’ютера і багатьох інших пристроїв.

Що насправді робить процесор?

Процесор, інакше званий ЦП або CPU (Central Processing Unit), – основа будь-якого обладнання, без якого нічого не працює. CPU обробляє процеси машинною мовою: простіше кажучи, «0» означає «ні», а «1» – «так». Будь-яка команда вирушає процесору в комбінації з двох чисел 0 і 1. ЦП обробляє їх одну за одною, по черзі.

Крім робочих команд, процесор також реагує на непередбачені події. Вони відправляються йому за допомогою переривань (Interrupts). CPU перериває свою миттєву роботу, зберігає значення і спочатку обробляє непередбачену подію. Після цього він знову продовжує роботу над первісною командою.

Як працює процесор

Процесор обробляє команди в чотири етапи, описані Джоном фон Нейманом ще в 1945 році: Fetch, Decode, Fetch Operands і Execute.

Fetch: спочатку з регістра командного рядка в оперативній пам’яті зчитується адреса наступної команди і завантажується в накопичувач команд.

Decode: декодер команд розшифровує команду і активує всі схеми, необхідні для її виконання.

Fetch Operands: тепер всі значення і параметри команди завантажуються в регістри, які необхідно змінити. Процесор знаходить ці значення на жорсткому диску, в кеш-пам’яті або оперативної пам’яті.

Execute: процес виконується. Це може бути, наприклад, управління периферійним пристроєм, таким як принтер, або обчислювальна операція в пристрої обробки інформації. Після завершення Execute цикл може початися знову, тобто процесор приступає до обробки наступної команди.

Ось такий короткий огляд як працює процесор. Сподіваємося, що простий огляд ви зрозуміли і зможете розповісти друзям цю інформацію при нагоді.