La CPU (Central Processing Unit) è l'unità di elaborazione principale del computer ossia comunemente paragonata al "cervello del calcolatore". Esso si compone di:

1. unità di controllo: legge le istruzioni della memoria centrale e ne determina il tipo
2. unità aritmetico logica:allo scopo di eseguire operazioni fondamentali (AND,OR,XOR,NOT&)
3. piccola memoria interna: è usata per la memorizzazione di risultati intermedi e temporanei
4. registri: sono molto importanti e con diverse funzioni.(vd paragrafi successivi)

Ancora oggi la struttura della CPU segue principi risalenti alla macchina IAS di Von Neumann (1952):

Riportiamo un esempio del classico FETCH-DECODE-EXECUTE (leggi decodifica esegui):

- prendi l'istruzione seguente e mettila nel registro istruzioni (IR)

- cambia il program counter ( per indicare l'istruzione seguente) (PC)

- se l'istruzione usa una parola di memoria determina dove si trova (MAR)

- metti la parola in un registro della CPU

- eseguì l'istruzione e metti il risultato in un registro

è possibile scrivere un programma in grado di imitare le funzioni di una CPU: questo si chiamerà interprete.

DUNQUE:

Dopo aver specificato un linguaggio macchina L per un calcolatore i progettisti possono scegliere se costruire un processore per eseguire un programma in L oppure scrivere un interprete di programmi in L .

Lo scopo della memoria cache è quello di conservare temporaneamente e formazione già elaborate che potrebbero essere utilizzate in un secondo momento. Tale memoria si divide in cache di primo,secondo e terzo livello a seconda distanza che separa dal nucleo del processore.

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