ما هي مكونات وحدة المعالجة المركزية وأهم وظائفها

شهرين منذ

Aml ahmed fareed

ما هي مكونات وحدة المعالجة المركزية وحدة المعالجة المركزية (CPU) هي العقل المدبر لجهاز الكمبيوتر، إنها المسؤولة عن تنفيذ التعليمات التي تتحكم في جميع العمليات الأخرى في الكمبيوتر، مثل تشغيل البرامج ومعالجة البيانات، كما تتكون وحدة المعالجة المركزية من أربعة مكونات رئيسية: وحدة التحكم، السجلات، وحدة المنطق الحسابي، ووحدة إدارة الذاكرة، كل مكون مسؤول عن مجموعة معينة من المهام التي تساعد وحدة المعالجة المركزية على أداء عملها.

ما هي مكونات وحدة المعالجة المركزية

للتعرف على إجابة سؤال ما هي مكونات وحدة المعالجة المركزية من مكونات وحدة المعالجة المركزية أو التي تعرف باسم (CPU) ما يلي:

مجموعة السجلات: تتناقض مجموعة السجلات من نظام إلى آخر، وتتضمن مجموعة السجلات عدة سجلات تحتوي على سجلات الأغراض العامة وسجلات الأغراض الخاصة، ولا تنفذ سجلات الأغراض العامة أي وظيفة معينة، حيث إنهم تحفظ المعلومات المؤقتة التي يحتاجها البرنامج، و تقوم سجلات الأغراض الخاصة بتنفيذ وظائف مختلفة لوحدة المعالجة المركزية.
وحدة الحساب والمنطق ALU : ينفذ ALU جميع العمليات الحسابية والمنطقية والمتغيرة من خلال دعم الدوائر المهمة التي توفر هذه التقييمات.
وحدة المراقبة: تجلب وحدة التحكم التعليمات من الذاكرة الرئيسية، وتفك شفرة التعليمات، ثم تنفذها، حيث تتفاعل وحدة المعالجة المركزية مع أجهزة الذاكرة والإدخال والإخراج الرئيسية، وتقرأ وحدة المعالجة المركزية وتكتب البيانات من وإلى نظام الذاكرة وتنقل البيانات من وإلى أجهزة I/O.
وحدة التحكم (CU): وهي مسؤولة عن تنفيذ التعليمات المُخزنة في الذاكرة الرئيسية، والتي تقوم بفك تشفير التعليمات وتحديد العمليات التي يتعين تنفيذها، ثم ترسل الإشارات إلى مكونات وحدة المعالجة المركزية الأخرى لأداء هذه العمليات.

مكونات إضافية في وحدة المعالجة المركزية

في ظل التعرف على ما هي مكونات وحدة المعالجة المركزية هناك العديد من المكونات التي تتواجد في وحدة المعالجة المركزية والتي تتمثل فيما يلي:

وحدة إدارة الذاكرة (MMU): وهي المسؤولة عن إدارة الذاكرة الرئيسية، وتقوم بترجمة عناوين الذاكرة الظاهرية إلى عناوين الذاكرة الفعلية، وتقوم بإدارة صفحات الذاكرة.
الساعة (Clock): وهي مصدر نبضات الساعة الذي يتحكم في سرعة تشغيل وحدة المعالجة المركزية.
وحدة الفاصلة العائمة (FPU): وهي مسؤولة عن تنفيذ العمليات الحسابية والمنطقية التي تحتوي على فاصلة عشرية.
وحدة معالجة البيانات (DSP): وهي وحدة متخصصة في تنفيذ العمليات الحسابية والمنطقية المتكررة بسرعة.
وحدة معالجة الرسومات (GPU): وهي وحدة تعمل على تنفيذ العمليات الحسابية والمنطقية اللازمة لعرض الرسومات.

أنواع وحدة المعالجة المركزية

يمكن تصنيف وحدة المعالجة المركزية حسب عدد النوى الموجودة فيها، ونوع التعليمات التي تستخدمها، وحجمها المادي، والتي يمكن تمثيلها فيما يلي:

وحدة المعالجة المركزية أحادية النواة: تحتوي هذه الوحدة على نواة واحدة فقط، وتقوم بتنفيذ أمر واحد في كل مرة، تعتبر هذه الوحدة غير فعالة في تنفيذ المهام المتعددة.
وحدة المعالجة المركزية ثنائية النواة: تلك الوحدة تضم نواتين، ويمكنها تنفيذ أمرين في وقت واحد، حيث تؤدي هذه الوحدة أداءً أفضل من وحدة المعالجة المركزية أحادية النواة في المهام المتعددة.
وحدة المعالجة المركزية رباعية النواة: تحتوي على أربع نوى، ويمكنها تنفيذ أربعة أوامر في وقت واحد، وقد تؤدي هذه الوحدة أداءً أفضل من وحدة المعالجة المركزية ثنائية النواة في المهام المتعددة.
وحدة المعالجة المركزية CISC: تستخدم مجموعة من التعليمات المعقدة، والتي تسمح بتنفيذ مجموعة متنوعة من المهام، ولكنها تجعل وحدة المعالجة المركزية أكثر تعقيدًا وتكلفة.
وحدة المعالجة المركزية RISC: تعمل على مجموعة من التعليمات البسيطة، تجعل هذه التعليمات وحدة المعالجة المركزية أبسط وأقل تكلفة، ولكنها تقيد أيضًا مجموعة المهام التي يمكنها تنفيذها.
وحدة المعالجة المركزية الدقيقة: هي وحدة معالجة مركزية صغيرة جدًا، وتستخدم في أجهزة مثل الهواتف المحمولة والأجهزة اللوحية.

ومن الجدير بالذكر أن هذه مجرد نظرة عامة على ما هي مكونات وحدة المعالجة المركزية، هناك العديد من التفاصيل الأخرى التي يمكن مناقشتها حول كل مكون.