"Merkezî işlem birimi" sayfasının sürümleri arasındaki fark

düzeltme, yazış şekli: tamsayı → tam sayı AWB ile
(→‎Performans: düzeltme AWB ile)
(düzeltme, yazış şekli: tamsayı → tam sayı AWB ile)
Günümüz işlemcilerine benzerliklerin başlamasından önce, [[ENIAC]] ve benzeri bilgisayarların belli işleri gerçekleştirebilmesi için bağlantılarının fiziksel olarak değiştirilmesi gerekiyordu. MİB kelimesi genel olarak yazılım (bilgisayar programı) uygulama aracı olarak tanımlandığından, gerçek anlamda MİB'lerin oluşumu kayıtlı-program bilgisayarların gelişimi ile ortaya çıkmıştır.
 
Kayıtlı-program bilgisayar fikri ENIAC tasarımı esnasında mevcut olmasına rağmen, bu fikir makinenin erken bitirilebilmesi için rafa kaldırılmıştı. [[30 Haziran]] [[1945]]’te, ENIAC henüz tamamlanmadan, matematikçi [[John von Neumann]], EDVAC proje raporunun ilk taslağını yayımladı. Bu taslakta kayıtlı-program bilgisayarının ancak Ağustos 1949’da tamamlanabileceği gösteriliyordu. EDVAC, belli sayıda operasyonları gerçekleştirecek şekilde tasarlanmıştı. EDVAC için yazılan programlar, kabloların fiziksel olarak değiştirilmeyi gerektiren bir ortamda değil, hızlı bir bilgisayar belleğinde kayıtlı tutuluyordu. Bu özelliğiyle de ENIAC’ın kısıtlamalarının üstesinden gelip, zamandan ve zahmet açısından tasarruf sağlıyordu. Her ne kadar von Neumann kayıtlı-program bilgisayar fikrini ortaya koyan kişi olarak gösterilsedegösterilse de ondan önce de (örneğin [[Konrad Zuse]]’nin) benzer fikirler vardı. Ayrıca, EDVAC’tan önce tamamlanan [[Harvard Mark I]]’nın Harvard mimarisi, elektronik bellek yerine delikli [[kâğıt]] şerit kullanarak kayıtlı-program dizaynı gerçekleştirmişti. Günümüzde ise modern [[MİB]]'ler temel olarak von Neumann tasarımı olsa da, Harvard mimarisinden de özellikler göze çarpmaktadır.
 
[[Dijital aygıt]] olmalarından ötürü, tüm MİB’ler ayrık durumlarla ilgilenirler; bu yüzden durumları ayırt edebilmek için bir çeşit geçiş unsuruna ihtiyaçları vardır. [[Transistör]]<nowiki/>lerin kabulünden önce, elektriksel röleler ve vakum tüpleri bu amaç için kullanılırlardı. Bunların her ne kadar hız avantajı olsa da, tamamen mekanik dizayn olduklarından değişik sebeplerden dolayı güvenilir değillerdi. Örneğin, doğru akım ardışık mantık devrelerinin rölelerden dışarı kurulması, kontak sekmesi problemiyle baş edebilmek için fazladan donanım gerektiriyordu. Vakum tüpleri kontak sekmesi sorunu yaşamazken, bunlar, tamamıyla çalışır hale gelebilmek için ısınma gerektiriyordu, ve işler durumdan da hep birlikte çıkmaları gerekiyordu. Genelde, tüplerden biri başarısız olduğunda, bozulan parçanın tespit edilmesi için MİB’in teşhis edilmesi gerekmekteydi. Bu yüzden [[vakum tüplü bilgisayar]]<nowiki/>lar daha hızlı olmasına rağmen röle bazlı bilgisayarlardan daha az güvenilirdi. Tüp bilgisayarlarında (EDVAC) arızalanma 8 saatte bir olurken, röle bilgisayarlarında (Harvard Mark I) daha nadir rastlanıyordu. Sonuç olarak ise tüp bazlı MİB’ler hız avantajının arızalanma sorunundan daha ağır basmasından dolayı daha yaygın hale geldiler. Bu eski senkron MİB çeşitleri, günümüzle kıyaslandığında, oldukça düşük saat frekanslarında çalışmaktaydılar. Kuruldukları geçiş aygıtlarının hızlarıyla kısıtlandıkları için, o zamanlar 100&nbsp;[[kHz]] ile 4&nbsp;[[MHz]] arasında değişen saat sinyal frekans değerleri oldukça yaygındı.
MİB'nin sayıları gösterme şekli bir dizayn tercihidir ve aygıtın çalışma biçimini etkiler. İlk dijital bilgisayarların bazıları, iç yapılarında sayıları göstermek için ondalık sayı sisteminin elektriksel modelini kullanmışlardır. Bunların dışında ki birkaç model ise üçlü sayı sistemini kullanmıştır. Günümüz MİB'lerinın hemen hemen hepsi ise ikili formu kullanmaktadır. Bu formda her basamak iki değerli bir fiziksel niceliği, örneğin '''yüksek(High)''' veya '''düşük(Low)''' voltaj, gösterir.
 
Sayıların gösterim şekli, MİB'nin gösterebileceği sayilarin büyüklüğü ve doğruluğu ile ilişkilidir. İkili sayı kullanan bir MİB'de, MİB'nin ilgilendiği sayilardaki tek bir yerin adına bit denmektedir. MİB'nin sayilari göstermek için kullandığı bit sayisina genelde kelime uzunluğu, bit genişliği, veri yolu genişliği veya tamamen tam sayılarla ilgileniliyorsa tam sayi keskinliği denir. Bu sayi (bit sayisi) mimariler arasında farklılık gösterdiği gibi aynı zamanda da aynı MİB'nin farklı bölümlerinde de bu farklılığı gösterir. Örneğin 8-bit bir MİB, 28 veya 256 ayrı sayı aralığıyla ilgilenmektedir. Bu tamsayıtam sayı büyüklüğü, bir MİB'nin yazılım çalıştırırken kullanılabilecek tam sayı aralığını belirlemede bir donanımsal kısıtlama olarak iş yapmış olur.
 
Tam sayı aralığı, MİB'nin adres belirlerken bellekte kullanabileceği yer sayısını da doğrudan etkileyebilir. Örneğin, eğer bir MİB bellek adresini gösterirken 32 bit kullanıyorsa, ve her bellek adresi bir sekizli(8 bit) ile gösteriliyorsa, bu durumda MİB'nin erişebileceği maksimum adres değeri 232 sekizlisi veya 4 GiB dir. Bu akış açısı MİB “Adres Uzayı”’na oldukça basit bir bakış açısıdır ve birçok dizayn daha kompleks adres metotlarını (örneğin sayfalama) kullanarak tam sayı aralığının izin verdiğinden daha çok belleğe erişmeyi başarmaktadır.
745.748

değişiklik