CPU چگونه كار ميكند ؟

مانند ديگر اجزاي كامپيوتر بر روي مادربرد وصل ميشود . از پركارترين اجزاي كامپيوتر است كه اطلاعات و ديتاها را از طريق رم و ديگر ورودي هاي كامپيوتر دريافت ميكند . اين اطلاعات را فرضا خام بدانيم بعد از خروج از CPU پخته شده و اماده ميشوند . يا باصطلاح ديتاهايي كه بايد پردازش شوند پردازش ميشوند . اين ديتاها همانطور كه قبلا هم در مبحث باس ذكر كرديم از طريق سيستم باس به CPU منتقل ميشوند . يك واحد پردازنده مركزي دونوع ديتا دريافت ميكند :

اول اينكه دستورالعمل هايي كه بايد ديتا ها را بر طبق انها پردازش كند .

دو اينكه ديتاهايي كه بايد بر طبق دستورالعمل ها پردازش شوند.

اين دستورالعمل ها را ميتوانيد كدهاي برنامه هايي در نظر بگيريد كه شما به PC ميفرستيد مانند حركت ماوس و يا عمل كپي برداري و ...

8086 Compatible instructions
يكي از مهمترين كارهايي كه CPU بايد انجام دهد اينستكه دستورالعمل ها را ديكود و ديتاها را متمركز localize كند . ديكود كردن شامل فهميدن دستورالعمل هايي ميشود كه كاربر به PC منتقل ميكند . تمامي پردازشگر هاي PC ها اصطلاحا 8086 compatible هستند اين به ان معناست كه تقريبا تمامي برنامه ها با CPU سازگاري دارند . اما خوب ميدانيم نسل هاي بعدي پردازشگر هم امدند بنابراين براي انكه برنامه هاي قبلي كه با 8086 سازگاري داشتند با نسل هاي جديد هم سازگاري داشته باشند نسل هاي جديد با كمي تغيير سعي كرده اند كه تمامي دستورالعمل هاي ويژه ان دوره از پردازشگر را حمايت كنند .

CISC, RISC, and VLIW instructionsپردازشگر هاي اوليه را به CISC Complex Instruction Set Computer ميخوانند اين به اين معناست كه اين كامپيوتر ها ميتوانند تعداد زيادي دستورالعمل پيچيده را بفهمند . دستورالعمل هاي X86 كه گوناگوني انها از 8 تا 120 بيت تغيير ميافت براي 8086 درست شده بود كه داراي 29000 ترانزيستور بود . تعداد ديگري دستورالعمل هم براي نسل هاي بعدي به روز شد كه مثلا 80386 داراي 26 دستورالعمل اضافه تر از قبلي بود . براي 486 تعداد 6 دستورالعمل اضافي تر و براي پنتيوم هم 8 دستورالعمل اضافه تر شد . بنابراين برنامه ها بايد براي پردازشگر هاي جديد دوباره نوشته ميشدند براي مثال برنامه اي تنها قادر است تحت پردازشگر 386 اجرا شود .

دستورالعمل هاي RISC يا Reduced Instruction Set Computer كوتاهتر و براي مثلا 32 بيتي ها نوشته شده اند كه براي نسل Pentium pro ميباشد كه نسبت به CISC خيلي سريعتر عمل ميكنند .
VLIW يا very long instruction word processor براي انستكه تعدادي از دستورالعمل ها را به يك دستورالعمل تبديل كند . Word مجموعه ديتاهايي است كه به صورت يك بسته به CPU منتقل ميشود كه اين دستورالعمل ها به حداقل مثلا يك رسيده است تا كار پردازش اسان تر شود يك پردازشگر VLIW چندين دستورالعمل را در يك word دريافت ميكند . به هر حال طراحي در حالت VLIW بسيار پيچيده ميشود كه اينتل هم براي پردازنده 64 بيتي ايتانيوم خود سر همين موضوع با مشكلات زيادي روبرو شده است