Процессор

Проце́ссор

Центральное устройство ЦВМ, выполняющее заданные программой преобразования информации и осуществляющее управление всем вычислительным процессом и взаимодействием устройств вычислительной машины. Иногда вместо термина «П.» употребляют термины «центральное обрабатывающее устройство», «вычислитель». Основными частями П. являются арифметико-логическое устройство и устройство управления. Устройство управления П. определяет последовательность выборки команд из памяти, вырабатывает управляющие сигналы, координирует работу устройств ЦВМ, обрабатывает сигналы прерывания программ, осуществляет защиту памяти, контролирует и диагностирует работу П. В арифметико-логическом устройстве производятся арифметические и логические преобразования информации. Кроме того, в состав П., как правило, входит сверхоперативное запоминающее устройство (местная память) небольшой ёмкости, а также ряд блоков, предназначенных для организации вычислительного процесса (блок защиты памяти, блок прерывания программ и др.). Оперативное запоминающее устройство (основная память) и каналы связи с периферийными устройствами выполняются в виде отдельных устройств, хотя в небольшой ЦВМ могут конструктивно объединяться с П. и использовать частично его оборудование. П. функционирует в тесном взаимодействии с программными средствами ЦВМ, являющимися как бы продолжением аппаратурных средств П.

Выполнение программы — это последовательное осуществление в заданном порядке арифметических и логических операций (См. Операция) над хранящимися в памяти словами (числами, кодами) и действий, связанных с организацией вычислительного процесса и с оценкой получающихся результатов. Обычно каждой операции соответствует одна команда программы, поэтому П. характеризуется набором выполняемых команд (см. Команд система ЦВМ). Работа П. осуществляется по повторяющимся циклам (тактам). Цикл (такт) работы П. состоит из выборки команды и операндов и выполнения операций над ними. Время выполнения команды (или среднее число команд, выполняемых в единицу времени), т. е. Быстродействие, является важнейшей характеристикой П. При выполнении одной программы обращение к медленно действующим (по сравнению с П.) периферийным устройствам ввода — вывода информации вызывает простой П., которые могут быть уменьшены, если одновременно выполнять несколько программ (мультипрограммные ЦВМ).

В ЦВМ может быть несколько П. (многопроцессорные ЦВМ); П., обеспечивающий ввод — вывод информации, называется периферийным в отличие от др. П., называемых центральными. Наличие нескольких П. позволяет ЦВМ ускорить выполнение одной программы большого объёма или нескольких, в том числе взаимосвязанных, программ. Структура П. и его элементная база являются признаками, определяющими поколение ЦВМ.

Лит.: Флорес А., Организация вычислительных машин, пер. с англ., М., 1972; Каган Б. М., Каневский М. М., Цифровые вычислительные машины и системы, 2 изд., М., 1973; Справочник по цифровой вычислительной технике, под ред. Б. Н. Малиновского, К., 1974.

А. В. Гусев.