Was ist eine arithmetische Einheit?

Die arithmetische Einheit, auch die arithmetische Logikeinheit (ALU) genannt, ist eine Komponente der zentralen Verarbeitungseinheit (CPU).Es wird oft als „Engine“ der CPU bezeichnet, da der Computer mathematische Berechnungen wie Addition, Subtraktion und Multiplikation durchführt.Die Alu führt auch logische Operationen wie "und" oder "oder" und "nicht" aus.Die arithmetische Einheit arbeitet zusammen mit dem Registerarray zusammen, das bei der Verarbeitung eines dieser Vorgänge Daten enthält.Die arithmetische Einheit besteht aus vielen miteinander verbundenen Elementen, die spezifische Aufgaben ausführen sollen.

Einige zentrale Verarbeitungseinheiten bestehen aus zwei Komponenten, einer arithmetischen Einheit und einer Logikeinheit.Andere Prozessoren haben möglicherweise eine arithmetische Einheit zur Berechnung von Festpunktvorgängen und einer anderen AU zur Berechnung von Gleitkomma-Berechnungen.Einige PCs haben einen separaten Chip, der als numerischer Koprozessor bekannt ist.Dieser Coprozessor enthält eine Gleitkomma-Einheit für die Verarbeitung von Schwimmpunktoperanden.Der Coprozessor erhöht die Betriebsgeschwindigkeit des Computers aufgrund der Fähigkeit des Coprozessors, die Berechnung schneller und effizienter durchzuführen.Das Register ist Teil des gesamten Speicherapparats des Computers, der Daten speichert.Die in diesen Registern enthaltenen Daten können viel schneller abgerufen werden als von anderen Speicherorten.Die Steuereinheit ist Teil der internen Arbeiten der CPU und überträgt Anweisungen an die arithmetische Steuereinheit.Die Anweisungen bestehen normalerweise aus mehreren Teilen.Im Allgemeinen gibt es einen Betriebscode, mindestens einen Operanden und in einigen Fällen einen Formatcode.

Der Betriebscode oder Opcode weist die arithmetische Logikeinheit an, für die Operation ausgeführt wird.Die Operanden geben der ALU mit, wo sich die Daten befinden, und die Adresse, in der die Informationen abgerufen werden können.Es hat auch die verschiedenen Funktionen, die in den Berechnungen verwendet werden sollen, z. B. Subtraktion oder einen logischen Vergleich.Der Formatcode wird normalerweise mit dem Operation Code verwendet und kann das Word für das Alu-Gleitpunkt oder das Befehlswort mit festem Punkt informieren.

Typische Aufgaben, die von der arithmetischen Logikeinheit ausgeführt werden, umfassen Addition und Subtraktion, Multiplikation und Teilung sowie logische Tests.Die ALU führt auch Vergleiche und Bit -Verschiebungsvorgänge durch.Bit -Wechsel ist der Prozess, der mit der Verschiebung der kleinsten Informationsmengen (Bit) vom Computer verbunden ist.Bits werden zusammengefasst, um Wörter von 32 bis 64-Bit zu bilden.

Arithmetische Einheiten können so ausgelegt werden, dass praktisch jede Berechnung durchgeführt wird.Für komplexere Operationen werden teurere ALUs benötigt.Diese arithmetischen Einheiten sind normalerweise größer und erfordern mehr Platz und Kraft.Kleinere arithmetische Einheiten können die Berechnung durchführen, dauert jedoch länger, bis die Ausführung aufgrund der mehreren Schritte zur Verarbeitung der Formel beteiligt ist.