Как работает процессор и арифметико-логическое устройство в современных ЭВМ?

Процессор — это «мозг» ЭВМ, который выполняет арифметические и логические операции. vc.ru Он управляет всеми вычислительными процессами, контролируя взаимодействие между остальными компонентами системы. vc.ru

Работа процессора может быть разделена на несколько последовательных этапов: vc.ru

1. Извлечение инструкции. vc.ru Процессор получает команду из оперативной памяти. vc.ru Каждая инструкция имеет определённое место в памяти, обозначаемое адресом. digitalocean.ru
2. Декодирование. vc.ru Команда анализируется устройством управления, чтобы понять, какие действия необходимо выполнить. vc.ru
3. Исполнение. vc.ru Арифметико-логическое устройство выполняет необходимые вычисления или операции, используя данные из регистров или кэш-памяти. vc.ru
4. Запись результата. vc.ru Полученный результат сохраняется обратно в память или передаётся на выход. vc.ru

Каждый из этих этапов проходит за такт процессора, который определяется его тактовой частотой. vc.ru Чем выше тактовая частота, тем большее количество операций процессор может выполнить за единицу времени. vc.ru

Арифметико-логическое устройство (АЛУ) — блок процессора, который под управлением устройства управления служит для выполнения арифметических и логических преобразований над данными. ru.ruwiki.ru

АЛУ считывает данные из регистров, производит определённые вычисления (например, сложение, вычитание, увеличение на единицу, логическое «или» и т. д.), а затем заносит результаты вычислений обратно в регистры. overclockers.ru Впоследствии эти данные (посредством кэша) возвращаются в основную память. overclockers.ru