Protsessor

iDevide ikoon Eesmärk
Omandada peamised protsessoriga seotud terminid ja nende kasutamise oskus.

Protsessor (CPU- central processing unit) on siseseade, mis oskab täita etteantud hulga käske, manipuleerida andmetega.Tihti peetakse arvutisüsteemi kõige tähtsamaks osaks, mõjutab enamasti arvutisüsteemi üldist jõudlust kõige enam.

Tänapäeva arvutites on kasutusel mikroprotsessorid . Mikroprotsessorid on integraalskeemid, mis koosnevad enamikus väljatransistoridest. Kõige lihtsama käsitluse järgi koosneb üks protsessor juhtseadmest, registritest ja aritmeetikaseadmest.

Juhtseade dekodeerib käsu ja annab protsessori teistele osadele vastavad korraldused käsu täitmiseks ning vastutab hiljem tulemi tagasikirjutamise eest.

Aritmeetikaseade (ALU) suudab teostada arvutustehteid etteantud andmetega. Kõige lihtsamalt suudab aritmeetikaseade liita, teostada logikatehteid ja nihutada, kõik ülejäänu on tegelikult teostatav nende tegevuste kombinatsioonidena.

Registrites hoitakse andmeid (registrid on tegelikult seega protsessori sees olevad mälukohad), milliseid on mälust loetud, mida soovitakse aritmeetikaseadme abil töödelda ning mällu jälle tagasi kirjutada.

Teatud registrid on erilise ülesandega: käsuloendur (peab meeles järgmise käsu asukohta), olekuregister (lipud) peab meeles viimase tehte tulemi iseärasusi (registri ületäitumine, negatiivne tulemus, tulemuseks null jne), pinuviit (stack pointer). Osa registreid on ajutised registrid, neid kasutab ALU aritmeetika ja loogikatehete teostamisel vajalike vahetulemuste hoidmiseks.

Kogu protsessori tegevuse ja erinevate protsessori osade omavaheliseks sünkroniseerimiseks kasutatakse sükroniseerivat signaal, mille sagedus on tuntud kui protsessori taktsagedus. Seega ei näita protsessori taktsagedus otseselt protsessori jõudlust, sest erinevatel protsessoritel võib käsukude täitmiseks kuluda erinev arv takte. Väga lihtsustatud näide: kui üks protessor on kaks korda suurema taktsagedusega kui teine, kuid esimene protessor suudab liitmistehte teostada kahe takti jooksul ning teine ühe takti jooksul, siis tegelikult töötavad protessorid praktiliselt ühe jõudlusega.