TL;DR
データの演算や、コンピュータ内の装置の制御を行う、コンピュータの中心的な処理装置。メモリ上の命令を順に読み込んで実行する。
仕組み
Wikipedia によると、CPU は全体を制御する制御装置、演算装置、データを一時的に記憶するレジスタなどから構成される。
ほぼすべての CPU は、次の 3 つのステップで命令を処理する。
- フェッチ: プログラムカウンタが示す位置のメモリから、実行する命令を取り出す
- デコード: 命令を命令コードとオペランドに分け、CPU が扱える形にする
- 実行: 演算装置などが、指定された操作を実行する
記憶装置にプログラムを置いてから実行する方式を、プログラム内蔵方式と呼ぶ。CPU は一般にプログラムを実行する装置として定義されるので、CPU と呼べる装置はプログラム内蔵方式のコンピュータで初めて現れた。
例
ブートローダのページにあるとおり、16 bit 時代の古い OS にも対応できるよう、CPU は最初に 16 bit のリアルモードで動く。ブートローダは、これを 32 bit のプロテクトモード、さらに 64 bit のロングモードへ切り替える。