İşlemciler (CPU) Nasıl Çalışır?
CPU’nun (Central Processing Unit, Merkezi Ä°ÅŸlem Birimi), bilgisayarlarımızın temel parçası olduÄŸunu rahatlıkla söyleyebiliriz.
Mantık Kapıları ve Boolean Mantığı
Hangi iÅŸlemciyi kullanırsanız kullanın çalışma prensibi aynıdır: Bir iÅŸlemci elektriksel sinyalleri 0 ve 1 (ikili sistemle çalışan bilgisayarlarımız için anlamlı olan tek deÄŸerler) ÅŸeklinde alır ve verilen komuta göre bunları deÄŸiÅŸtirerek sonucu yine 0′lardan ve 1′lerden oluÅŸan çıktılar halinde verir. Sinyal yollandığı zaman ilgili hatta bulunan voltaj o sinyalin deÄŸerini verir. ÖrneÄŸin 3.3 voltla çalışan bir sistemde 3.3 voltluk bir sinyal 1, 0 voltluk bir sinyal de 0 deÄŸerini üretir.
Ä°ÅŸlemciler aldıkları sinyallere göre karar verip çıktı oluÅŸtururlar. Karar verme iÅŸlemi her biri en az bir transistörden oluÅŸan mantık kapılarında yapılır. Transistörler, giriÅŸlerine uygulanan akım kombinasyolarına göre devreyi açıp kapayabilen ve bu sayede de elektronik bir anahtar görevi gören yarıiletken devre elemanlarıdır. Modern iÅŸlemcilerde bu transistörlerden milyonlarca tanesi aynı anda çalışarak çok karmaşık mantık hesaplarını yapabilirler. Mantık kapıları karar verirken (yani akımın geçip geçmeyeceÄŸini belirlerken) Boolean Mantığı’nı kullanırlar. Temel Boolean operatörleri AND (ve), OR (veya) ve NOT’tır (deÄŸil). Bu temel operatörlerle birlikte bunların deÄŸiÅŸik kombinasyonları kullanılır, NAND (not AND) gibi.
Bir AND kapısının 1 değerini verebilmesi (yani akımı iletebilmesi için) iki girişindeki değerin de 1 olması (yani iki girişinde de akım olması) gerekir. Aksi takdirde 0 değerini verecek; yani akımı iletmeyecektir. OR kapısında ise akımın iletilmesi için girişlerin ikisinde de akım olmalı veya ikisinde de akım olmamalıdır. NOT kapısı ise girşindeki değerin terisini çıkışına verir.