Aritmetická a logická jednotka

Aritmetická a logická jednotka (ALU) je součástí centrální procesorové jednotky (CPU) počítače, která provádí operace základních aritmetických, logických a jednoduchých operací. Lze to přirovnat k otevřené knize plné instrukcí, kterou lze otevřít a vyvolat sekvenci matematických instrukcí. Jeho operace se provádějí na datech, která jsou dodávána registry a uložena v hlavní paměti.

ALU se skládá ze sady registrů, aritmetické logické a posuvné jednotky (ALSH) a akumulátoru. Registr je vnitřní paměťové zařízení, které dočasně ukládá informace a jednotka ALSH provádí operace základních aritmetických, logických a posuvných operací. Může ukládat jakýkoli typ dat, který poskytuje, neomezuje se pouze na číselné nebo logické.

Základní operace aritmetiky jsou sčítání, odčítání, násobení, dělení a podobně. Logické operace zahrnují porovnání, AND, OR, NOT, XOR a XNOR. ALU má také možnosti větvení a řídicí signály. Řídicí signály jsou pro CPU důležité, protože mu umožňují rozhodovat se na základě konkrétního typu instrukce, jako je „jestli“, „jinak“ nebo „skok“.

Účinnost CPU a jeho výkon závisí do značné míry na ALU, protože je to mozek počítače. Jeho základní operace mohou být použity pro manipulaci s daty a programové instrukce pro počítač. To zvyšuje výpočetní výkon CPU a umožňuje počítačům provádět složité výpočty.

V moderních počítačích je ALU obvykle součástí integrovaného obvodu. Je navržen tak, aby fungoval rychle, zvládal složité operace a byl spolehlivý i v extrémních podmínkách. ALU může být poměrně velká a složitá, sestává z mnoha tranzistorů a je nedílnou součástí fungování celého CPU.

ALU je srdcem počítače a je zásadní pro mnoho aspektů fungování naší digitální společnosti. Bez ALU by nebyly žádné počítače a svět by byl úplně jinde.