Центральный процессор: различия между версиями

642 байта добавлено ,  09:38, 10 декабря 2022
Правки и улучшения
(Правки и улучшения)
Строка 1: Строка 1:
Центральный процессор — это главный компонент любого [[Компьютер|компьютера]], необходимый для выполнения инструкций [[Компьютерная программа|компьютерных программ]]. Является компактной электрической схемой наполненной специальными переключателями — транзисторами. Результатом запрограммированного включения и отключения определенных транзисторов является обработка данных в двоичном виде.
Центральный процессор — это главный компонент любого [[Компьютер|компьютера]], необходимый для выполнения инструкций [[Компьютерная программа|компьютерных программ]]. Является компактной электрической схемой, наполненной специальными переключателями — транзисторами. Результатом запрограммированного включения и отключения определенных транзисторов является обработка данных в двоичном виде.


== Объясните простыми словами, пожалуйста ==
== Объясните простыми словами, пожалуйста ==
[[Файл:Schlagbaum im Nebel.jpg|мини|200x200пкс|Грустный транзистор в тумане]]
[[Файл:Schlagbaum im Nebel.jpg|мини|200x200пкс|Грустный транзистор в тумане]]
Представьте себе крошечный город с огромным количеством ветвящихся дорог и шлагбаумов. По этим дорогам бегают вредные электро-человечки и пытаются перекрыть шлагбаумами соседние дороги. Добегая до шлагбаума, они опускают его и держат закрытым, мешая человечкам на другой дороге работать. Как итог все шлагбаумы на соседней улице открываются. Открытые шлагбаумы открывают новые направления и туда бросаются другие человечки. Достигая новых шлагбаумов, они закрывают их, блокируя еще какие-то дороги и так далее. Всё это происходит со скоростью миллиардов блокировок и открытий в секунду.
Представьте себе крошечный город с огромным количеством ветвящихся дорог и шлагбаумов. Главная особенность каждого шлагбаума-транзистора — стойка находится на одной дороге, но опускающаяся стрела закрывает другую. По дорогам города бегают вредные электроно-человечки и пытаются перекрыть шлагбаумами соседние дороги. Добегая до какого-нибудь шлагбаума, они опускают его и держат закрытым, мешая человечкам на другой дороге работать. Как итог, на соседней улице уже некому держать шлагбаумы и они открываются. Открытые шлагбаумы открывают новые направления и туда бросаются другие человечки. Достигая новых шлагбаумов, они закрывают их, блокируя еще какие-то дороги и так далее. Всё это происходит со скоростью миллиардов блокировок и открытий в секунду.


Звучит как полное безумие, но здесь скрыт смысл. Дорога, заполненная человечками или пустая дорога определяют два состояния — включено или выключено: <code>1</code> или <code>0</code>. Когда таких цифр-дорог больше или равно 8, этого достаточно для определения одной буквы из слова. Когда 32 — этого достаточно для записи любого числа от <code>-2147483648</code> и до <code>2147483647</code>.
Звучит как полное безумие, но здесь скрыт смысл. Все дороги проложены не случайным образом, а по специальным градостроительным стандартам «Логических операций обработки данных». Но каких данных? Одна дорога может определить один бит [[Информационные технологии|информации]] с двумя значениями: <code>1-полно-человечков</code> или <code>0-пусто</code>. Восемь параллельных дорог называют байтом, этого может быть достаточно для определения одной буквы из слова. А если расположить рядом 32 бита, то можно организовать счет от нуля и до 4х миллиардов.


Процессор отвечает только за обработку небольшого объема данных на лету. А что делать если мы хотим посмотреть большой цифровой фильм, содержащий миллиарды единиц и нулей? Нам потребуются соседние города-склады: город оперативной памяти, город видеопамяти, город жесткого диска и другие. В эти склады-памяти от города-процессора идут специальные широкие и скоростные трассы. Человечки, бегая по трассам, могут синхронизировать состояния ключевых шлагбаумов в процессоре с шлагбаумами на складах и наоборот. Но склады-памяти нужны не только для хранения данных. Они помогают выводить информацию в реальный мир через вспомогательные устройства вывода — экран монитора, динамик, принтер, сетевой кабель и т.п.
Процессор отвечает только за обработку небольшого объема данных на лету. А что делать если мы хотим посмотреть большой цифровой фильм, содержащий миллиарды единиц и нулей? Нам потребуются соседние города-склады: город оперативной памяти, город видеопамяти, город жесткого диска и другие. В эти склады-памяти от города-процессора идут специальные широкие и скоростные трассы. Человечки, бегая по трассам, могут синхронизировать состояния ключевых шлагбаумов в процессоре с шлагбаумами на складах и наоборот. Но склады-памяти нужны не только для хранения данных. Они помогают выводить информацию в реальный мир через вспомогательные устройства вывода — экран монитора, динамик, принтер, сетевой кабель и т.п.