ما هما المكونان الرئيسيان لوحدة المعالجة المركزية؟

تحتوي وحدات المعالجة المركزية على مكونين أساسيين: وحدة التحكم التي تنظم تشغيل المعالج ووحدة المنطق الحسابي التي تقوم في الواقع بسحق الأرقام ومقارنة القيم. ومع ذلك ، لا تزال هاتان المجموعتان من الترانزستورات تعتمدان على موارد الذاكرة في الكمبيوتر ، حيث تقوم وحدة المعالجة المركزية بوظائفها.

ذاكرة

على الرغم من أن وحدات المعالجة ليست جزءًا من وحدة المعالجة المركزية بشكل صارم ، إلا أنها غير مجدية بدون ذاكرة تخزين البيانات وتعليمات البرنامج التي من المفترض أن تنفذها. يتضمن ذلك التخزين الدائم لمحركات الأقراص الثابتة وأجهزة التخزين الثانوية بالإضافة إلى الذاكرة المؤقتة للكمبيوتر في ذاكرة الوصول العشوائي الخاصة به. تحتوي وحدات المعالجة المركزية (CPU) على قدر ضئيل من الذاكرة للتخزين المؤقت للغاية ولا يمكنها العمل بدون موارد ذاكرة منفصلة.

وحدة التحكم

وحدة التحكم ، كما يوحي اسمها ، هي الدائرة التي تصدر أوامر لمكونات الأجهزة الأخرى لتنفيذ البرامج. لا تقوم وحدة التحكم في الواقع بتنفيذ أي كود بنفسها ؛ بدلاً من ذلك ، يقوم فقط بإدارة تنفيذ تعليمات البرنامج عن طريق جلب التعليمات من الذاكرة ، وتحليل تلك التعليمات حسب الضرورة ، ثم جدولة مكونات الأجهزة المناسبة للعمل وفقًا لتلك التعليمات. بهذه الطريقة ، تدير وحدة التحكم تشغيل الكمبيوتر بالكامل.

وحدة المنطق الحسابية

وحدة ALU هي مكون وحدة المعالجة المركزية الذي يؤدي العمليات الحسابية الفعلية للمعالج. تحسب دائرتها معادلات الجمع والطرح والضرب والقسمة في التعليمات التي تمررها وحدة التحكم إليها. تؤدي ALU أيضًا عمليات منطقية: عملية تحديد ما إذا كانت إحدى القيمتين تساوي الأخرى ، أو ما إذا كانت إحدى القيمتين أقل من الأخرى أو إذا كانت إحدى القيمتين أكبر من الأخرى. هذه العمليات المنطقية ضرورية لهياكل التحكم التي تنظم تدفق البرامج.

السجلات

السجلات هي الكميات الضئيلة من الذاكرة التي هي في الواقع جزء من أجهزة وحدة المعالجة المركزية التي توفر البيانات إلى وحدة المعالجة المركزية بشكل أسرع بكثير مما قد يستغرقه المعالج لاسترداد البيانات من مصادر الذاكرة الخارجية ولكنها مخصصة فقط لجزء من المعلومات يحتاجها المعالج يد في أي وقت. يمكن أن يتضمن هذا نتائج عمليات مكون ALU حتى تقوم وحدة التحكم بتخزينها في مكان آخر ، أو يمكن أن تتضمن عناوين الذاكرة في ذاكرة الوصول العشوائي أو محرك الأقراص الثابتة الذي يحتوي على تعليمات برنامج تشبه البيانات أو قيم متغيرة.