Procesor (ang. processor), także CPU (ang. Central Processing Unit) – urządzenie cyfrowe sekwencyjne, które pobiera dane z pamięci, interpretuje je i wykonuje jako rozkazy. Wykonuje on ciąg prostych operacji (rozkazów) wybranych ze zbioru operacji podstawowych określonych zazwyczaj przez producenta procesora jako lista rozkazów procesora.
Procesory (zwane mikroprocesorami) wykonywane są zwykle jako układy scalone zamknięte w hermetycznej obudowie, często posiadającej złocone wyprowadzenia (stosowane ze względu na odporność na utlenianie). Ich sercem jest monokryształ krzemu, na który naniesiono techniką fotolitografii szereg warstw półprzewodnikowych, tworzących, w zależności od zastosowania, sieć od kilku tysięcy do kilkuset milionów tranzystorów. Połączenia wykonane są z metalu (aluminium, miedź).
Jedną z podstawowych cech procesora jest długość (liczba bitów) słowa, na którym wykonywane są podstawowe operacje obliczeniowe. Jeśli słowo ma 64 bity, mówimy, że procesor jest 64-bitowy.
Innym ważnym parametrem określającym procesor jest szybkość, z jaką wykonuje on rozkazy. Przy danej architekturze procesora, szybkość ta w znacznym stopniu zależy od czasu trwania pojedynczego taktu.
Budowa
W funkcjonalnej strukturze procesora można wyróżnić takie elementy, jak:
- zespół rejestrów do przechowywania danych i wyników, rejestry mogą być ogólnego przeznaczenia lub mają specjalne przeznaczenie,
jednostkę arytmetyczną (arytmometr) do wykonywania operacji obliczeniowych na danych,
- układ sterujący przebiegiem wykonywania programu,
- inne układy, w które producent wyposaża procesor w celu usprawnienia jego pracy.
Rozkazy procesora
Do typowych rozkazów wykonywanych przez procesor należą:
kopiowanie danych
z pamięci do rejestru
z rejestru do pamięci
z pamięci do pamięci (niektóre procesory)
(podział ze względu na sposób adresowania danych)
działania arytmetyczne
dodawanie
odejmowanie
porównywanie dwóch liczb
dodawanie i odejmowanie jedności
zmiana znaku liczby
działania na bitach
iloczyn logiczny – AND
suma logiczna – OR
suma modulo 2 (różnica symetryczna) – XOR
negacja – NOT
przesunięcie bitów w lewo lub prawo
skoki
bezwarunkowe
warunkowe
producenci procesorów:
Fujitsu
AMD
Intel
Toshiba
Sony
IBM
Freescale (dawniej jako Motorola)
Texas Instruments
VIA Technologies