CPU

Sigla di central processing unit, la componente di un calcolatore (detta anche processore) che carica le istruzioni dei programmi in memoria, le interpreta e manipola i dati di conseguenza. I componenti minimali di una CPU sono l’unità di controllo, l’unità aritmetico-logica (ALU) e i registri. L’unità di controllo legge ciclicamente l’istruzione successiva da eseguire (come indicato dall’apposito registro), la interpreta e la esegue, eventualmente leggendo i dati interessati e scrivendo il risultato utilizzando gli appositi registri e cambiando i flag (indicatori) di stato del processore (anch’essi memorizzati in un registro). L’ALU è l’unità preposta ai calcoli logici e aritmetici. I registri sono di due tipi: nei primi vengono memorizzate informazioni indispensabili per il corretto funzionamento del processore, quali l’indirizzo della prossima istruzione da eseguire, flag di stato del processore stesso e flag di controllo dell’esecuzione; nei secondi vengono memorizzati gli eventuali dati di ingresso per l’operazione da eseguire e i risultati della stessa.

I processori sono in grado di eseguire un insieme di operazioni base (propriamente detto set di istruzioni) da combinare opportunamente; in base alle caratteristiche di detto set, vengono divisi in due famiglie, CISC (complex instruction set computer) e RISC (reduced instruction set computer); i primi sono caratterizzati da un numero limitato (tipicamente una decina) di registri e da un vasto insieme (alcune centinaia) di istruzioni complesse: tali istruzioni hanno lunghezza variabile e richiedono diversi cicli di clock (➔) per la loro esecuzione; i secondi sono caratterizzati da un cospicuo numero (dell’ordine del migliaio) di registri e da un relativamente piccolo insieme di istruzioni (meno di cento) relativamente semplici, di lunghezza costante e tali da permettere l’esecuzione parallela delle stesse.