Воскресенье18 февраля
Образование

Устройства, входящие в состав процессора: описание, функции

5 марта 2017

Сегодня в домах подавляющего большинства жителей развитых стран есть по несколько компьютеров, а также планшетов и других мобильных устройств. «Сердцем» любого из них является процессор (ЦП или CPU). Он имеет сложное строение. Чтобы понять, как работает ПК, следует узнать, что входит в состав процессора.

устройства входящие в состав процессора

Назначение и функции

Прежде чем изучать устройства, входящие в состав процессора, следует узнать, для чего он предназначен. Итак, процессор — центральное устройство ПК. Его назначение — это:

  • управлять работой ЭВМ, следуя заданной программе;
  • выполнять операции обработки информации.

Устройства, входящие в состав процессора

На данный момент ЦП представляет собой специальную интегральную микросхему.

Устройства, входящие в состав процессора, - это:

  • регистр;
  • кэш-память;
  • шины данных и адресов;
  • АЛУ (арифметико-логическое устройство);
  • математический сопроцессор.

Видео по теме

Регистр

Это блок ячеек памяти, которые образуют сверхбыструю оперативную память внутри ЦП. Он используется им самим и недоступен программистам. Объем памяти составляет всего несколько сотен байт.

Регистры ЦП делятся на 2 типа: общего назначения и специальные.

Регистры 1-го типа используются, когда выполняются операции логического и арифметического типа или операции таких дополнительных наборов инструкций, как SSE, MMX и пр.

В регистрах второго типа содержатся системные данные, требующиеся для работы процессора. К ним относятся регистры управления, системных адресов, отладки и пр. Доступ к ним жестко регламентирован.

Кроме того, к таким устройствам относится счетчик команд, содержащий адрес команды, к выполнению которой ЦП приступит на следующем такте работы.

устройства входящие в состав процессора это

Кэш-память

Устройства, входящие в состав процессора, достаточно разнообразны. К ним относится и кэш. Он представляет собой сверхоперативную память. Цель ее использования — ускорить работу ПК. Для этого при доступе ЦП в память прежде всего производится проверка, хранятся ли в кэш запрашиваемые данные. С этой целью сравнивают адрес поступившего запроса со значениями всех тегов кэша, где могут храниться эти данные. Совпадения кэш-линии с тегом называется попаданием (cache hit). В обратном же случае фиксируется кэш-промах. Cache hit позволяет процессору незамедлительно произвести чтение либо осуществить запись данных в линии с совпавшим тегом. Мерой эффективности cache для выбранного алгоритма (программы) является отношение числа удавшихся обращений к кэшу к общему количеству запросов процессора к памяти, называемое рейтингом попаданий.

ALU

Хотя некоторые устройства, входящие в состав процессора, имеют собственную память, АЛУ представляет собой специальную комбинационную схему без элементов собственной памяти. Ее предназначением является реализация важнейших операций процесса обработки данных:

  • принимает на 2 входа 2 операнда (содержимое 2 регистров и пр.);
  • формирует и выдает на выход результат операции.

Она заключается в выполнении набора простых арифметических операций (АО), подразделяемых на 3 основные категории: логические, арифметические и операции над битами. АО — это процедуры обработки данных (вычитание, сложение, умножение или деление), аргументы и результат которых представляют собой числа. Они отличаются от логических операций. Под ними понимаются процедуры, осуществляющие построение сложных высказываний (И, НЕ, ИЛИ).

Арифметико-логическое устройство состоит из регистров, элемента управления и сумматора с логическими схемами. Оно функционирует в соответствии с кодами операций, выполняемых над переменными, которые помещаются в регистры.

что входит в состав процессора

Шины данных и адресов

Эти устройства, входящие в состав процессора, представляют собой набор проводников. Первое из них предназначено для передачи адреса ячейки памяти, в которую пересылаются данные. По каждому из них передается 1 бит. Он соответствует 1 цифре в адресе. Увеличение числа проводников, используемых для формирования адреса, дает возможность маркировать большее количество ячеек. Разрядностью шины определяется максимальный объем памяти, который может быть адресуем процессором.

Если шину данных сравнить с автострадой и считать ее разрядность с количеством полос движения, тогда шина адреса ассоциируется с нумерацией улиц или домов. Число ее линий равно количеству цифр (знаков) в номере дома. Таким образом, если на конкретной улице номера домов состоят более чем из 2 десятичных цифр, то число расположенных на ней домов не может превышать 100 (т. е. 102). При 3-значных номерах число возможных адресов увеличивается до 103.

Шины адреса и данных являются независимыми, и разработчики микросхем сами выбирают их разрядность по своему усмотрению. В то же время чем в шине данных больше разрядов, тем их больше и в шине адреса. Их разрядность — показатель возможностей конкретного процессора. В частности, в шине данных ею определяется способность процессора в вопросе обмена информацией, а разрядность шины адреса указывает на объем памяти, с которым у нее есть возможность работать.

все возможные устройства входящие в состав компьютера

Математический сопроцессор

Продолжая рассматривать, что входит в состав процессора компьютера, нельзя не сказать несколько слов и об этом устройстве. Оно предназначено для расширения возможностей ЦП и обеспечения его функциональности посредством модуля так называемых операций с плавающей запятой, для процессоров, которые не имеют интегрированного модуля.

Математический сопроцессор не относится к числу обязательных элементов ПК, и от него можно отказаться. Раньше многие производители так и поступали, исходя из соображений экономии.

Однако при решении задач, требующих выполнения множества математических вычислений (при научных или инженерных расчетах), пришлось решать вопрос о повышении производительности ПК.

Если раньше модуль математического сопроцессора устанавливали на материнскую плату в качестве отдельного чипа, то в современных персональных компьютерах использование этого устройства в таком формате не требуется, так как оно изначально встроено в центральный процессор.

что входит в состав процессора компьютера

Другие устройства ПК

Персональный компьютер — это сложнейшая и слаженно работающая система.

Все возможные устройства, входящие в состав компьютера, перечислить в двух словах невозможно.

Кроме процессора, ПК включает в себя также:

  • материнскую плату с разъемом подключения ЦП;
  • накопители на жестком и гибком магнитных дисках;
  • блок питания;
  • оперативную память;
  • накопители на компакт- и dvd-дисках;
  • разъемы (порты) для дополнительных устройств и пр.

Кроме того, используются различные периферические устройства, такие как:

  • компьютерная мышь;
  • клавиатура;
  • микрофон;
  • динамики и пр.

се возможные устройства входящие в состав компьютера это

Теперь вы знаете, что все возможные устройства, входящие в состав компьютера, — это части сложной системы, управляемой процессором. Его роль трудно переоценить, так как от его нормального функционирования зависит работа ПК. На данный момент специалисты прогнозируют, что в ближайшие десятилетия материальная часть процессоров претерпит существенные изменения. Это связано с тем, что технологический процесс устареет, на смену привычным ПК придут квантовые, биологические и пр. компьютеры.


Notice: Undefined variable: new_text in /var/www/www-root/data/www/monateka.com/article.php on line 165
Источник: fb.ru
Похожие материалы

Deprecated: DEPRECATED: Do not call this method or, even better, use SphinxQL instead of an API in /var/www/www-root/data/www/monateka.com/sphinxapi.php on line 771
Какие химические элементы входят в состав клетки? Роль и функции химических элементов, входящих в состав клетки Образование
Какие химические элементы входят в состав клетки? Роль и функции химических элементов, входящих в состав клетки

Сегодня обнаружено и выделено в чистом виде много химических элементов таблицы Менделеева, а пятая их часть встречается в каждом живом организме. Они, подобно кирпичикам, являются главными составляющими органических и неорганических веществ.Какие химические элементы входят в состав клетки, по биологии каких веществ можно судить об их наличии в орга...

Производственный план в бизнес-плане: описание, функции, содержание Бизнес
Производственный план в бизнес-плане: описание, функции, содержание

Документ, который даёт проекту развёрнутое обоснование, а также возможность оценить всесторонне принятые решения и планируемые мероприятия как высокоэффективные и позволяющий ответить положительно на вопрос о том, стоит ли проект вложения денег, - производственный план. В бизнес-плане должны быть отражены практически все действия, которые понадобятся при ...

Логистика и управление цепями поставок: описание, функции и особенности Бизнес
Логистика и управление цепями поставок: описание, функции и особенности

Работу логистом многие называют профессией 21-го века. С чем это связано? Кто такой логист и какие функции он осуществляет? Об этом и будет рассказано далее.Кто такой логист?Доставить нужную продукцию из одного пункта в другой согласно назначенным срокам - очень важная задача. Еще более важно сохранить товар целым и невредимым. Именно тако...

Швейная машина Janome: описание, функции, отзывы Домашний уют
Швейная машина Janome: описание, функции, отзывы

Швейные машинки компании "Джаноме" являются востребованными во многих странах. Отличительной их особенностью считаются качественные лапки. В среднем мощность машинок не превышает 80 Вт. При необходимости скорость шитья пользователь способен регулировать. Некоторые модели работают от ножной педали.В стандартный комплект устройства входит набор шпуле...

Высшие судебные органы РФ: порядок формирования, состав и описание Закон
Высшие судебные органы РФ: порядок формирования, состав и описание

Сильной стороной любого государства является власть в нем. История дает нам массу примеров интерпретации власти, которая может принять характер деспотии или же громогласной демократии. В любом случае суть данной категории заключается в управлении, которое она осуществляет по отношению к населению государства. Но следует отметить тот факт, что власть невоз...

Капли Здоровье
Капли "Калия йодид": отзывы, инструкция по применению, состав и описание

Современная медицина предлагает пациентам огромное количество разнообразных лекарственных средств. Все они имеют разный принцип действия. Чтобы подобрать действительно правильный препарат, необходимо обратиться к врачу. Сегодняшняя статья представит вам капли «Калия йодид». Отзывы о них вы узнаете далее. Стоит упомянуть и о той информации, кот...

БАД Здоровье
БАД "Экстра сила" для мужчин: отзывы, состав и описание

Сегодня предстоит узнать, какие "Экстра сила" для мужчин отзывы получает. Данный препарат пользуется довольно большой популярностью. Но далеко не всем понятно, как он действует, насколько эффективным является. Состав медикамента тоже интересует население. Перед тем как принимать то или иное лекарство, требуется понять, насколько оно безопасно. Так что мож...

Бурый жир у человека: описание, функции и особенности Здоровье
Бурый жир у человека: описание, функции и особенности

Что такое бурый жир? Какие функции он выполняет? На эти и другие вопросы мы ответим в статье. В теле человека имеется два вида жировой субстанции: бурая (ВАТ - за счёт сжигания жира обеспечивает термогенез и создаёт тепло) и белая (WAT - предназначена для запаса энергии). У людей, страдающих ожирением, как правило, бурого сала меньше, а белого – бол...

Здоровье
"Метадоксил": отзывы алкоголиков, инструкция по применению, состав и описание

Насколько эффективно проявляет себя препарат «Метадоксил»? Отзывы алкоголиков, цена этого средства и его показания рассмотрены ниже. Также из этой статьи вы узнаете о способе применения данного медикамента, его побочных действиях и противопоказаниях.

Бензалконий хлорид: инструкция по применению, состав и описание. Бензалкония хлорид: препараты Здоровье
Бензалконий хлорид: инструкция по применению, состав и описание. Бензалкония хлорид: препараты

Какие лекарственные средства содержат в себе такое вещество, как бензалкония хлорид? Препараты с этим ингредиентом будут перечислены ниже. Также вы узнаете о том, какими свойствами он обладает, от чего его назначают и как его следует правильно использовать.