Rekeneenheid en logica-eenheid

De Arithmetic and Logic Unit (ALU) is een onderdeel van de Central Processing Unit (CPU) van een computer die de bewerkingen van elementaire rekenkunde, logica en eenvoudige bewerkingen uitvoert. Het kan worden vergeleken met een open boek vol instructies dat kan worden geopend om een reeks wiskundige instructies op te roepen. De bewerkingen worden uitgevoerd op basis van de gegevens die door registers worden aangeleverd en in het hoofdgeheugen zijn opgeslagen.

De ALU bestaat uit een reeks registers, een rekenkundige logica en shifter (ALSH)-eenheid en een accumulator. Een register is een intern geheugenapparaat dat informatie tijdelijk opslaat en de ALSH-eenheid voert de bewerkingen uit van elementaire rekenkundige, logische en schakelbewerkingen. Het kan elk gegevenstype opslaan dat wordt aangeboden, en is niet beperkt tot alleen numeriek of logisch.

Basisbewerkingen van de rekenkunde zijn optellen, aftrekken, vermenigvuldigen, delen en dergelijke. Logische bewerkingen omvatten vergelijking, AND, OR, NOT, XOR en XNOR. De ALU beschikt ook over vertakkingsmogelijkheden en stuursignalen. De besturingssignalen zijn belangrijk voor de CPU, omdat deze beslissingen kan nemen op basis van een bepaald type instructie, zoals “if”, “else” of “jump”.

De efficiëntie van de CPU en zijn prestaties hangen grotendeels af van de ALU, aangezien dit het brein van de computer is. De basisbewerkingen kunnen worden gebruikt om gegevens en programma-instructies voor een computer te manipuleren. Dit vergroot de rekenkracht van de CPU en maakt het voor computers mogelijk complexe berekeningen uit te voeren.

In moderne computers maakt de ALU meestal deel uit van het geïntegreerde circuit. Het is ontworpen om snel te werken, ingewikkelde handelingen uit te voeren en betrouwbaar te zijn, zelfs onder extreme omstandigheden. De ALU kan behoorlijk groot en complex zijn, bestaande uit veel transistors, en is een integraal onderdeel van de werking van de hele CPU.

De ALU is het hart van een computer en is essentieel voor veel aspecten van het functioneren van onze digitale samenleving. Zonder de ALU zouden er geen computers zijn en zou de wereld er heel anders uitzien.