So funktioniert ein Prozessor

Rechenwerk (ALU)

Die ALU ist in der CPU für die Rechenarbeit zuständig. Alle aktuellen PC-Prozessoren besitzen neben einem oder mehreren dieser Rechenwerke für Ganzzahlen auch solche für Fließkommaarithmetik. Die FPUs ignorieren wir bei der Erläuterung der prinzipiellen Funktionsweise einer CPU, weil sie prinzipiell mit einer ALU gleichzusetzen ist.

Das Bild zeigt den Datenweg unserer Beispiel-CPU. Die CU steuert die ALU, die auf Anweisung die beiden Operanden aus dem Registersatz holt, mit denen sie rechnen soll. Sie werden zunächst in den beiden Hilfsregistern zwischengepuffert, damit sie während der gesamten Rechenoperation stabil anliegen. Im nächsten Schritt führt die ALU die von der CU geforderte Rechenoperation aus (beispielsweise eine Addition der beiden Operanden). Das Resultat wird schließlich im Ergebnisregister zwischengepuffert, damit sich die ALU sofort der nächsten Aufgabe zuwenden kann. Neben dem eigentlichen Resultat der Information landen im Statusregister noch Zusatzinformationen. Entsteht beispielsweise bei einer Addition ein Übertrag, wird das im Carry Bit des Statusregisters vermerkt.