Na rysunku został przedstawiony schemat budowy logicznej
A. myszy komputerowej.
B. karty graficznej.
C. klawiatury.
D. procesora.
Pytanie z egzaminu CKE, styczeń 2020 (arkusz EE.08-SG-20.01).
To jest schemat budowy logicznej procesora, czyli CPU. Widać tu typowe bloki, które występują w uproszczonym modelu pracy procesora: jednostkę arytmetyczno-logiczną, układ sterujący, rejestry, dekoder rozkazów, jednostkę adresową oraz połączenie z magistralą danych, adresową i sterującą. Tak właśnie procesor wykonuje program: pobiera rozkaz z pamięci, dekoduje go, ustala potrzebne adresy, wykonuje operację w jednostce ALU albo w innych blokach wykonawczych, a wynik zapisuje zwykle do rejestru lub pamięci. Moim zdaniem najłatwiej rozpoznać ten schemat po obecności dekodera rozkazów i rejestrów, bo klawiatura czy mysz nie przetwarzają instrukcji programu w takim sensie. W praktyce ta wiedza przydaje się przy rozumieniu, czemu taktowanie CPU to nie wszystko, dlaczego ważna jest architektura, pamięć podręczna, liczba rdzeni i zestaw instrukcji. Dobra praktyka w branży to czytanie takich schematów blokowych od magistral i przepływu danych, a nie tylko po nazwie urządzenia. Podobne bloki znajdziesz w dokumentacjach architektur x86, ARM czy RISC-V, choć oczywiście prawdziwe procesory są dużo bardziej złożone.
Schemat nie przedstawia klawiatury, karty graficznej ani myszy komputerowej, mimo że każde z tych urządzeń też ma jakąś elektronikę sterującą i komunikuje się z komputerem przez magistralę lub interfejs. Klawiatura w typowym ujęciu logicznym składałaby się raczej z matrycy klawiszy, kontrolera, układów eliminacji drgań styków oraz interfejsu USB albo dawniej PS/2. Nie byłoby tam klasycznego dekodera rozkazów programu, jednostki arytmetyczno-logicznej i zestawu rejestrów pokazanych jako główne elementy przetwarzania instrukcji. Mysz komputerowa miałaby sensor optyczny lub laserowy, mikrokontroler, przyciski, rolkę i moduł komunikacji, więc jej schemat logiczny wygląda zupełnie inaczej. Karta graficzna jest już bliżej idei procesora, bo GPU też wykonuje obliczenia, ale jej schemat zwykle zawierałby bloki renderowania, jednostki cieniujące, kontroler pamięci VRAM, rasteryzację, wyjścia obrazu HDMI/DisplayPort i magistralę PCI Express. Tutaj natomiast mamy klasyczny model CPU, z podziałem na część wykonawczą i sterującą. Typowy błąd polega na tym, że ktoś widzi słowo dane, adres albo sterowanie i kojarzy to z dowolnym urządzeniem komputerowym. Trzeba jednak patrzeć na funkcję bloków: dekoder rozkazów, ALU i rejestry to mocne wskazówki, że chodzi o procesor. Z mojego doświadczenia, na egzaminach zawodowych takie rysunki warto analizować po nazwach modułów, bo one praktycznie zdradzają odpowiedź.