El processador central és l'element principal i més important del sistema. Gràcies a ell, es realitzen totes les tasques relacionades amb la transferència de dades, l'execució d'ordres, les operacions lògiques i aritmètiques. La majoria dels usuaris saben què és una CPU, però no entenen com funciona. En aquest article intentarem explicar de forma senzilla i clara com funciona la CPU de l’ordinador i per a què.
Com funciona un processador d’ordinador?
Abans de desmuntar els principis bàsics de la CPU, és convenient conèixer els seus components, ja que no és només una placa rectangular, muntada a la placa base, sinó un dispositiu complex, format per molts elements. Podeu llegir més sobre el dispositiu de la CPU al nostre article i ara anem al tema principal de l’article.
Llegiu-ne més: el dispositiu és un processador d’ordinador modern
Operacions realitzades
Una operació és una o diverses accions que són processades i executades per dispositius informàtics, inclòs el processador. Les operacions es divideixen en diverses classes:
- Entrada i sortida. Diversos dispositius externs, com ara un teclat i un ratolí, estan necessàriament connectats a l’ordinador. Estan connectats directament amb el processador i se'ls assigna una operació separada. Realitza la transferència de dades entre la CPU i els dispositius perifèrics, i fa que algunes accions escriguin informació a la memòria o la publiquin a equips externs.
- Operacions del sistema són responsables de frenar el funcionament del programari, organitzar el processament de dades i, a més, són responsables del funcionament estable del sistema de PC.
- Escriure i carregar les operacions. La transferència de dades entre el processador i la memòria es realitza mitjançant operacions de paqueteria. La velocitat es proporciona mitjançant la gravació o la càrrega simultània de grups d’ordres o dades.
- Lògica aritmètica. Aquest tipus d’operació calcula els valors de les funcions, és responsable del processament de nombres, convertint-los en diversos sistemes de càlcul.
- Transicions. Gràcies a les transicions, la velocitat del sistema augmenta significativament, ja que us permeten transferir el control a qualsevol equip del programa, de manera independent de determinar les condicions de transició més adequades.
Totes les operacions haurien de funcionar simultàniament, ja que durant l’activitat del sistema s’iniciaran diversos programes alhora. Això es fa gràcies a l'alternança del processament de dades pel processador, que us permet prioritzar les operacions i executar-les en paral·lel.
Execució d’ordres
El processament de l’ordre es divideix en dues parts: operacionals i operants. El component operatiu mostra el sistema sencer del que hauria de funcionar en aquest moment, i l’operador fa el mateix, només per separat amb el processador. Les ordres s'executen pel nucli i les accions es realitzen de forma seqüencial. En primer lloc, es produeix la generació, després el desxifrat, l'execució de la comanda en si, la sol·licitud de memòria i l'estalvi del resultat final.
Gràcies a l’ús de memòria cau, l’execució d’ordres és més ràpida, ja que no cal accedir constantment a la memòria RAM, i les dades s’emmagatzemen a determinats nivells. Cada nivell de memòria cau difereix pel volum de dades i la velocitat d’escriptura i de càrrega, que afecta la velocitat dels sistemes.
Interaccions de memòria
La ROM (Persistent Storage Device) pot emmagatzemar només informació immutable en si mateixa, però la memòria RAM (Random Access Memory) s'utilitza per emmagatzemar el codi del programa, dades intermèdies. El processador interactua amb aquests dos tipus de memòria, demana i transmet informació. La interacció es fa amb l'ús de dispositius externs connectats, busos d'adreça, controladors i diversos controladors. Esquemàticament, tots els processos es mostren a la figura següent.
Si enteneu la importància de la memòria RAM i de la ROM, podreu prescindir del primer si el dispositiu d’emmagatzematge permanent tenia molta més memòria, que de moment és pràcticament impossible d’implementar. Sense la ROM, el sistema no podrà funcionar, ni tan sols s'iniciarà, ja que l'equip es provarà primer amb ordres de BIOS.
Vegeu també:
Com triar la memòria RAM del vostre ordinador
Descodificació del BIOS
Funcionament de la CPU
Les eines estàndard de Windows us permeten fer un seguiment de la càrrega del processador per veure totes les tasques i processos realitzats. Això es fa a través de Gestor de tasquesque és causada per les tecles d’accés ràpid Ctrl + Maj + Esc.
A la secció "Rendiment" mostra la cronologia de la càrrega a la CPU, el nombre de fils i processos executables. A més, es mostra la memòria no paginada i descarregada del nucli. A la finestra "Seguiment de recursos" hi ha informació més detallada sobre cada procés, es mostren els serveis de treball i els mòduls relacionats.
Avui hem revisat detalladament i detalladament el principi de funcionament d’un processador d’ordinadors modern. Entesa amb operacions i equips, la importància de cada element en la composició de la CPU. Esperem que aquesta informació us sigui útil i hàgiu après alguna cosa nova.
Vegeu també: Escollir un processador per a l’ordinador
