KWALIFIKACJA INF2 - CZERWIEC 2016

PYTANIE NR 3.
Na schemacie mikroprocesora wskazany strzałką blok jest odpowiedzialny za
Ilustracja przedstawia schemat blokowy mikroprocesora, który jest częścią egzaminu zawodowego dla technika informatyka,
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Poprawna jest odpowiedź o "wykonywaniu operacji arytmetycznych i logicznych", bo tę funkcję pełni ALU (jednostka arytmetyczno-logiczna) w procesorze.
Pozostałe propozycje opisują typowe role rejestrów sterujących: licznika rozkazów (PC) i rejestru instrukcji (IR), a nie bloku obliczeniowego.

Pełne wyjaśnienie:

W typowym schemacie blokowym mikroprocesora część odpowiedzialna za obliczenia to ALU (jednostka arytmetyczno-logiczna). To właśnie ALU realizuje podstawowe operacje na danych binarnych, m.in. dodawanie i odejmowanie oraz operacje logiczne (AND, OR, XOR, NOT). Dlatego odpowiedź "wykonywanie operacji arytmetycznych i logicznych na liczbach" odpowiada funkcji bloku wykonawczego procesora.

Pozostałe odpowiedzi odnoszą się do elementów, które sterują przebiegiem programu i pracą jednostki sterującej, a nie wykonują obliczeń:

  • "przechowywanie kolejnych adresów pamięci z rozkazami" opisuje typową rolę licznika rozkazów (PC), który zawiera adres następnej instrukcji do pobrania z pamięci.
  • "przechowywanie obecnie przetwarzanej instrukcji" to charakterystyka rejestru instrukcji (IR), w którym znajduje się aktualnie pobrany rozkaz przed dekodowaniem i wykonaniem.
  • "przetwarzanie wskaźnika na następną instrukcję programu" także kojarzy się z mechanizmami aktualizacji PC (inkrementacja, skok, przerwanie). Jest to obszar sterowania przepływem, a nie funkcja ALU jako bloku obliczeniowego.

W praktyce na egzaminie warto zapamiętać prosty podział: ALU liczy, a PC/IR "prowadzą" program (kolejność instrukcji i ich przechowywanie w procesorze). Gdy w odpowiedzi pojawiają się słowa o arytmetyce i logice, zwykle chodzi o ALU; gdy o adresach i instrukcjach – o rejestry i jednostkę sterującą.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
ALU (jednostka arytmetyczno-logiczna) to blok wykonawczy procesora, który realizuje operacje na danych: arytmetyczne (np. dodawanie) oraz logiczne (np. AND/OR/XOR). W schematach CPU ALU odpowiada za "liczenie", a nie za przechowywanie adresów czy instrukcji.
ALU zwykle jest częścią toru danych (datapath) i łączy się z rejestrami oraz magistralami danych. Licznik rozkazów (PC) jest rejestrem związanym z adresowaniem pamięci instrukcji i często łączy się z logiką pobierania rozkazów, a nie z blokiem typowych operacji logiczno-arytmetycznych.
Licznik rozkazów (PC) przechowuje adres następnej instrukcji programu do pobrania z pamięci. Po pobraniu instrukcji PC jest zwykle zwiększany (inkrementowany) albo zmieniany przez skoki, wywołania i przerwania. Nie jest to blok wykonujący obliczenia na liczbach.
Rejestr instrukcji (IR) przechowuje aktualnie pobraną instrukcję, aby mogła zostać zdekodowana i wykonana. IR jest elementem cyklu rozkazowego (pobranie–dekodowanie–wykonanie). Nie zastępuje ALU, bo sam nie wykonuje operacji arytmetycznych ani logicznych.
PC i IR dotyczą instrukcji, ale pełnią różne role: PC wskazuje adres następnej instrukcji, a IR przechowuje treść aktualnej instrukcji. W pytaniach testowych oba pojęcia pojawiają się blisko siebie, więc łatwo ulec skojarzeniom zamiast analizować, czy mowa o adresie czy o kodzie rozkazu.
Typowe operacje ALU to m.in. dodawanie, odejmowanie, porównania (na bazie odejmowania), przesunięcia bitowe oraz operacje logiczne AND/OR/XOR/NOT. W nowoczesnych CPU bywa wiele jednostek wykonawczych, ale idea pozostaje ta sama: ALU odpowiada za obróbkę danych.
Nie. ALU jest blokiem wykonującym operacje na danych, a przechowywanie adresów lub instrukcji realizują rejestry (np. PC, IR) i pamięć. ALU może współpracować z rejestrami, ale sama nie pełni funkcji magazynowania kolejnych rozkazów programu.
W skrócie: procesor pobiera instrukcję spod adresu z PC, umieszcza ją w IR, dekoduje ją w jednostce sterującej, a następnie wykonuje (często z użyciem ALU). Po tym PC jest aktualizowany na kolejną instrukcję lub na adres skoku/przerwania.
Najczęściej myli się funkcje: "obliczenia" (ALU) z "sterowaniem instrukcjami" (PC/IR). Pułapką jest też czytanie odpowiedzi po słowach-kluczach typu "instrukcja" i wybór nawykowy. Pomaga pytanie kontrolne: czy opis dotyczy danych liczbowych, czy przepływu programu?
Najlepiej łączyć schemat z funkcją: zrobić fiszki "blok → rola" (ALU liczy, PC adresuje, IR przechowuje rozkaz). Potem ćwiczyć na kilku różnych rysunkach CPU, bo oznaczenia graficzne mogą się różnić. W zadaniach najpierw ustal, czy mowa o danych czy o instrukcjach.
info

Statystycznie 43% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Źródła:

  • David A. Patterson, John L. Hennessy, "Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface", rozdziały o datapath i ALU, Morgan Kaufmann (kolejne wydania)
  • Andrew S. Tanenbaum, Todd Austin, "Structured Computer Organization", rozdziały o CPU, rejestrach i cyklu rozkazowym, Pearson (kolejne wydania)
  • Intel, "Intel® 64 and IA-32 Architectures Software Developer’s Manual", Volume 1: Basic Architecture, części opisujące instrukcje i model wykonania (ALU/operacje arytmetyczno-logiczne), https://www.intel.com/content/www/us/en/developer/articles/technical/intel-sdm.html - dostęp 2026-03-02

Materiały:

  • Podręczniki z architektury komputerów (ALU, rejestry, cykl rozkazowy)
  • Dokumentacja producentów CPU opisująca model wykonania instrukcji (instruction cycle)
  • Materiały edukacyjne do INF.2 dotyczące budowy jednostki centralnej i podstaw elektroniki cyfrowej

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego