Как работает процессор на физическом уровне?

В восьмибитном представлении 2=00000010 и 3=00000011
На каждый транзистор подаём напряжение на переключение если соответствующий разряд равен 1
Операция раз) Ввод 2-ки. Изменяется положение 2-го транзистора
Операция два) Ввод 3-ки. Изменяем положение 2-го и 1-го транзюков. Тк Второй транзистор второй раз уже меняет состояние, то автоматически меняется положение на третьем
Здесь требуется понимать, что процессор — это микросхема со многими милионами элементов.. .
Итого: второй транзистор в исходном состоянии, тк дважды изменялось на нём положение, 3-тий и 1-ый изменены, остальные в исходном положении.
Считываем число: 00000101, что соответствует десятичной пятёрке.
2+3=5

ru.wikipedia /wiki/Процессор

вопрос не понял но шибонуло как будто сто грамм хряпнул))))))) )
посмотрите здесь .ixbt m/cpu/x86-cpu-faq-2006.shtml

Процессор — это «мельница» по переработке чисел.

Кстати, не путайте процессор (это который бывает «Пентиум» или «АМД» — такая большая микросхема с вентилятором) и системный блок компьютера (серый ящик) , которые тоже иногда называют «процессором»; ниже речь пойдёт о первом, который называется «центральное процессорное устройство» (ЦПУ) .

Грубо говоря, ЦПУ состоит из регистров (ещё называемых «сверхоперативной памятью») и арифметико-логического устройства (АЛУ) . ЦПУ подключёно к так называемой «шине» — совокупности проводков, по которым оно общается с другими устройствам. Главное устройство, с которым оно общается — это оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) или просто «память».

Процессор тупо и по кругу выполняет следующие действия («главный цикл»):

1) запрашивает у памяти ту команду, адрес которой лежит у него в регистре «счётчик команд»
2) получает от памяти эту команду
3) выполняет её (при этом различные числа могут лечь в различные регистры, быть отосланы или приняты из памяти)
4) увеличивает счётчик команд на единицу
и снова и снова до бесконечности, пока не выключится питание.

Если в пункте (3) процессор получает так называемую «команду перехода», то вместо увеличения счётчика на единицу, он закладывает в него заданное командой перехода значение.

Самое сложное, таким образом, это пункт 3. В процессе выполнения команды процессор, в зависимости от команды, так или иначе перерабатывает числа, хранящиеся у него в регистрах. Грубо говоря, процессор можно представить себе как огромное число трубочек и вентилей, которые спроектированы так, чтобы протекающая по ним «вода» (электрический ток) выполняла полезные операции в двоичной системе счисления (числа представлены в виде нулей и единиц) .

Например, одна из команд может предписывать «сложить числа из регистров А и Б и положить результат в регистр А». Числа в регистрах хранятся как бы в виде заполненных (1) или пустых (0) разрядов (ёмкостей) .

Когда поступает команда сложения, начинают открываться и закрываться вентили, «вода» перетекает из ёмкости в ёмкость и, в конце концов, затекает в разряды регистра А так, что там получается правильный результат.

Кроме сложения могут быть и другие команды, до сотни и больше. И на каждую из них вентили должны открываться и закрываться по-своему. Проектирование этой системы вентилей — очень сложная инженерная задача. Именно поэтому процессоры стоят так дорого. Кроме того, задача процессора — делать всё вышеописанное очень быстро. Так, работать с регистрами процессор может почти на тактовой частоте, то есть, совершая миллиарды взаимодействий за секунду. Взаимодействие с ОЗУ значительно медленнее — в десятки и сотни раз.

Из сказанного следует, что смысл у всей этой тупой рутины возникает только тогда, когда в ОЗУ находится осмысленная цепочка команд. Такая цепочка команд делает поведение компьютера «разумным» и называется »

avs-info /cpu/cpu-kak-rabotaet

вот пошарь 🙂 …

ВОТ ТЫ САМ НА СВОЙ ВОПРОС И ОТВЕТИЛ 8 лампочек (транзисторов) -НО УПРАВЛЯЕТ ЕТИМ ВСЕМ НЕ ТОЕСТЬ ПЕРЕСЧЕТОМ НЕДОСЧЕТОМ И РАСЧЕТОМ НЕ МИКРОСХЕМА И НЕ ПРОЦЕССОР А ЗАЛОЖЕННАЯ В НЕГО ПРОГРАММА 8 лампочек (транзисторов) И ПАРУ МИКРОСХЕМ ДУМАТЬ НЕ МОГУТ…

на 8 транзисторах можно собрать радиоприемник или магнитофон но для проца этого явно маловато …возможно вы имели виду 8-ми битную (разрядную) передачу сигналов (8 бит. разрядов это столько он обработает за один такт, к количеству транзисторов или ламп (если речь идет о ламповых компах) это имеет весьма косвенное отношение).. .но это уже др вопрос.. .посмотрите Вычислительные системы, сети и телекоммуникации Автор: В. Л. Бройдо на мой взгляд все доступно и понятно написано даже для новичка.. .
mirknig m/main/1181134311-vychislitelnye-sistemy-seti-i

На простом примере не получится. Для этого надо хотя бы знать, как работает некоторые элементы логики.
Ты уже наверно знаешь об основных состояниях логики 0 — соответствует напряжению от 0 до 1 вольта (грубо) и 1 — от 3.5 до 5. Вся база элементов (регистры, сумматоры и др. ) строится на трех основных элементах логики И ИЛИ НЕ. Элемент И выдает на выходе логическую единицу только в случае, когда на всех входах тоже присутствует 1, в остальных случаях на выходе 0. Элемент ИЛИ выдает на выходе 1, если хотя бы на одном входе присутствует 1. Элемент НЕ просто меняет значение входа на противоположное на выходе.
Чтобы понять как работает калькулятор (это простейший процессор) нужно потратить массу времени. Надо представлять, как работает шифратор (нажали кнопку 5, а в регистре уже 00000101 занесено) , из чего состоит регистр, сумматор, сдвигающий регистр, дешифратор (преобразователь к привычному отображению информации) и многое другое.
Кстати, в работе логики нет вычитания, деления, умножения и др. сложных действий: — все выполняется посредством сложения, инвертирования, переноса и сдвига.
В твоем случае числа 13 и 18 преобразуются в двоичный код 00001101 и 00010010. Данные помещаются с сумматор где начинается логическое сравнение каждого бита справа налево.
Итак, 1&0-1, 0&1-1, 1&0-1, 1&0-1, 0&1-1, 0&0-0, 0&0-0, 0&0-0 (& — логическое И) . В результате получаем 00011111 — переводим в десятичный код — 31. В твоем случае получилось всё очень просто — не попалось случая, когда на вход подаются две 1. Тогда возникает переполнение, бит обнуляется, а бит переполнения поступает на вход старшего разряда (старший разряд всегда левее).

Я сам немного начал думать об этом. Тип команды заставляет транзисторы переключаться, битовые сдвиги, логические операции типа логич. и/или как поразрядные операции.

Процессор является одним из тех устройств, которые все время должен работать. Процессор ПК не может быть выключен. Даже если на наш взгляд процессор ничего не делает, все равно выполняется какая-то программа. Процессор работает, по сравнению с другими устройствами компьютера, с наибольшей скоростью. И самыми медленными по сравнению с ним являются внешние устройства, в том числе и человек. Так, например, работая с клавиатурой, человек отправляет в компьютер в среднем один байт в секунду (нажимает на одну клавишу в секунду) . Процессор обрабатывает такую и формацию за 0,000001 секунды. А что же делает процессор в остальное время, если он не может выключаться? А в остальное время он может получать сигналы от мыши, от других компьютеров, от гибких и жестких дисков. Он успевает несколько раз в течение секунды подзарядить оперативную память, обслужить внутренние часы компьютера, отдать распоряжение, как правильно отображать информацию на экране, и выполнить множество прочих дел. Система прерываний процессора. Каким образом, в таком ритме работы, процессор узнает, откуда приходят данные — от клавиатуры или от мыши, от монитора или от принтера? А может быть от микроволновой печи? И как с такими данными работать? Для этого используются прерывания, которых существует 256 видов. Прерывания прерывают работу процессора над текущим заданием и направляют его на выполнение другой программы. Предположим, мы решили подключить к компьютеру микроволновую печь. Выберем для нее какое-нибудь прерывание, не используемое другим устройством, например «103». Когда микроволновая печь захочет обратить на себя внимание процессора, она пошлет к нему сигнал и число 103. Процессор получит число и заглянет в специальную область памяти- вектор прерываний, где найдет адрес руководства по работе с микроволновой печью и начнет работать с этим устройством. Новые сигналы прерываний могут временно приостановить работу текущей программы, и вернуться к ней по окончании работы с пришедшим прерыванием. Что было бы, если бы процессор работал не со скоростью сотни миллионов байтов в секунду, а в привычном для человека ритме. Как часто получал бы он сигналы? Сигналы от клавиатуры он получал бы один раз в десять лет. Обработка слова «компьютер» занимала бы почти 100 лет. Данные от мыши — один раз в год. Перемещение указателя мыши из одного угла экрана в другой заняло бы тысячелетие. Данные, поступившие по телефонным проводам через модем, — один раз в сутки. Прием и обработка одной страницы текста занимали бы 5-7 лет. Данные от гибкого диска — один символ в несколько часов. Данные от жесткого или лазерного диска — один байт в час. Система команд процессора. Процессор обрабатывает информацию, выполняя определенные команды. Таких команд может быть более тысячи. У каждой команды есть свой код (номер) . Например, есть команда 000, 001, 002 и т. д. Коды всех команд процессора записаны в двоичной форме в специальном документе, который называется системой команд процессора. У каждого процессора своя система команд, поэтому один и тот же код для, разных процессоров может обозначать разные команды. Если же процессоры имеют ограниченную совместимость, то их рассматривают как семейство. Примером семейства процессоров являются все процессоры Intel. Их родоначальником был процессор Intel 8086, на базе которого был сделан первый IBM PC. Процессоры семейства совместимы «сверху вниз» , т. е. новый процессор понимает» все команды своих предшественников, но не наоборот.

Как у тебя в сером веществе, только в несколько миллионов раз меньше 😉

Принцип работы

Детально изучив устройство, теперь можно рассмотреть принцип работы процессора. Компьютер начинает свою работу после получения определенной команды от пользователя.

Но мало кто знает, что любая команда состоит из двух частей – операционной и операндной:
операционная часть команды показывает то, что должен выполнить компьютер,
вторая часть команды дает процессору операнды – то, над чем должен поработать процессор.

Некоторые процессоры могут содержать два конвейера, т. е. вычислительных блока. Каждый из них разделяет выполнение команды, данной компьютеру пользователем, на несколько этапов: выработку, декодирование (т. е. дешифровку команды) , выполнение самой команды, обращение к памяти процессора и запоминание полученных результатов. Все эти этапы делаются в кратчайшие сроки. При работе конвейера каждому его этапу отводиться один такт одноименной частоты, поэтому выполнению каждой команды в процессоре отводиться пять тактов.

Кеширование памяти любого процессора увеличивает его работоспособность. Сегодня принято использовать две кеш-памяти, т. к. использование одной приводило к конфликтам при выполнении команд. Это связано с тем, что часто две команды пытались взять информацию из одной кеш-памяти. Раздельное кеширование полностью исключает возникновение подобных ситуаций и дает возможность двум командам быть выполненными одновременно.

Разбираясь, как работает процессор компьютера, стоит учесть и то, что вычислительные процессоры бывают разные: линейные, циклические и разветвляющиеся.
Линейные процессоры выполняют команды в зависимости от порядка их записи в оперативной памяти.
Циклические и разветвляющие процессоры выполняют команды в зависимости от результатов проверки условий ветвлений.

Важно также знать, как работают шины процессора. Их бывает две, одна, быстрая шина работает с кеш-памятью второго уровня, вторая шина (более медленная) предназначена для работы по обмену информации с другими устройствами.

774 млн транзисторов с частотой 3 000 000 000 Гц включаются в определённой последовательности.

Очень вкратце и быстро: с одних контактов логические модули (транзисторы) получают двоичный код (слабые и сильные сигналы) . Можно сказать, что уровень сигналов в последовательных контактах в 1 момент времени можно считать как двоичное число. На другие выдают результат арифметической операции с этим кодом (двумя такими числами).

счёты видела… вот типа сидит чел и очень быстро складывает и отнимает… ну очень быстро!!!))

Вот ссылки

Как работает центральный процессор

процесор

Как работает центральный процессор

автор: Андрей Соколовский
источник: Avs-Info

Центральный процессор несомненно можно назвать сердцем любого современного компьютера, представляющий собой очень маленький (с ноготь человека) кремниевый кристалл, содержащий огромное количество (несколько миллионов) транзисторов, размещённых в нём.

Быстродействие таких процессоров достигает около сотни или более миллионов команд (или инструкций) в секунду. Центральный процессор довольно часто называют чипом (от англ. chip — микросхема, а chipset — это набор микросхем) . Такие распространенные слова, как центральный процессор, микропроцессор и чип стали в наше время синонимами. Вспомним, что действия центрального процессора заключаются в выполнении некоторой программы, т. е. набора вполне определенных команд, поступающих во вполне определенном порядке.

Процесс выполнения каждой команды состоит в следующем: сначала двоичный код команды извлекается из памяти по заданному адресу, затем этот код преобразуется во внутренний для процессора код — команда дешифруется. И, наконец, команда исполняется. Для выполнения многих команд добавляются действия по считыванию данных из памяти. Такие команды, естественно, выполняются дольше, что усложняет работу ЦП, создавая интервал времени, когда ЦП ожидает поступления данных. Чтобы ускорить работу ЦП, в современных компьютерах используется механизм конвейеризации. Смысл этого механизма состоит в том, что, пока одна команда извлекается из памяти, вторая в это же время дешифруется, а третья исполняется.

Одновременно в конвейере может находиться 5 или 6 команд, каждая на разной стадии работы с ней. Таким образом, по завершении выполнения одной команды сразу начинается исполнение другой, которая к этому моменту уже извлечена из памяти и дешифрована. Механизм конвейеризации значительно увеличивает быстродействие компьютера.