Ohne CPU (Central Processing Unit) kann ein Computer nicht funktionieren. Die Abkürzung CPU steht für „Central Processing Unit“ und wird auf Deutsch „Zentrale Steuereinheit“ oder auch Hauptprozessor genannt. Ein Prozessor besteht aus Abertausenden von Transistoren und Dioden. Das Wort „Transistor“ ist zusammengesetzt aus „transfer resistor“. Dabei  handelt es sich um ein aktives elektrisches Bauteil, das Spannungen und Ströme regelt. Der Transistor ist übrigens das technische Bauteil, das von der Menschheit in der höchsten Gesamtstückzahl produziert wurde, und wird. Prozessoren ausschließlich mit 0 und 1 rechnen können: die Transistoren  funktionieren wie ein Schalter und lassen so entweder Strom fließen (=1)  oder eben nicht (=0). Auch daraus lässt sich ein Zahlensystem erstellen: das Binärsystem. Es funktioniert wie das Dezimalsystem, nur dass es die 9 (und damit der Wechsel zur nächsten Stelle) schon bei der 1 erreicht ist. Gezählt wird also 1 (=1), 10 (=2),  11=(3), 100 (=4), und so weiter. Damit der Prozessor nicht so lange auf die nötigen Daten warten muss, werden sie in Registern zwischengespeichert. Das Rechenwerk dafür verantwortlich, Werte auszurechnen. 

Das Rechenwerk besteht bei heutigen Chips eigentlich immer aus mehreren „Arithmetic Logical Units“ (ALUs). Diese sind darauf ausgelegt, im Einzelnen mit 1 und 0 zu rechnen und können mit zwei Werten an ihren Eingängen folgende Operationen (logische Funktionen) ausführen:

- Konjunktion: AND (Wen beide Eingänge 1 sind, wird 1 ausgegeben)
- Disjunktion: OR (Wenn einer oder beide Eingänge 1 sind, wird 1 ausgegeben)
- Antivalenz: XOR (Nur wenn genau einer der beiden Eingänge 1 ist, wird 1 ausgegeben)
- Negation: NOT (Hier genügt ein Eingang: Aus 1 wird 0, aus 0 wird 1)
- Negation + Konjunktion: NAND (Wenn beide Eingänge 1 sind, wird 0 ausgegeben)

Da für beinahe alle Aufgaben in einem aktuellen Chip größere Zahlen berechnet werden müssen, als sich in einem Bit abbilden lassen, werden entsprechend viele ALUs im Prozessor parallel geschaltet. So können auch größere Zahlen arithmetisch berechnet werden:
- Addition (z. B. 101 + 10 = 111)
- Multiplikation (z. B. 100 × 11 = 1100)

Die Werte für diese Berechnungen bekommen die ALUs aus den Registern, dort wird auch der errechnete Wert wieder abgelegt. Zuständig für die Steuerung all dieser Befehle ist das Steuerwerk.
Die CPU berechnet und steuert alle wichtigen Vorgänge, Anfragen und Ein- und Ausgaben des Computers. Ein Prozessor verarbeitet Befehle in vier Schritten, die John von Neumann bereits 1945 beschrieben hat: Fetch, Decode, Fetch Operands und Execute.
- Fetch: Zuerst wird aus dem Befehlszeilenregister im Arbeitsspeicher die Adresse des nächsten Befehls gelesen und in den Befehlsspeicher geladen.
- Decode: Der Befehlsdecoder entschlüsselt den Befehl und aktiviert alle Schaltungen, welche für die Ausführung des Befehls notwendig sind.
- Fetch Operands: Nun werden alle Werte und Parameter des Befehls in die Register geladen, die verändert werden sollen. Der Prozessor findet diese Werte auf der Festplatte, im Cache oder im Arbeitsspeicher.
- Execute: Der Prozess wird ausgeführt. Das kann etwa die Ansteuerung eines Peripheriegerätes wie eines Druckers oder eine Operation im Rechenwerk sein.

Nach Abschluss des Execute kann der Zyklus wieder von vorn beginnen, es kann also der nächste Befehl bearbeitet werden.
Verbund wird alles über das Bussystem. Der Bus ist im Prinzip nichts anderes als die Verbindung zwischen den einzelnen Bauteilen des Prozessors. Man unterscheidet dabei zwischen:
- Datenbus: Er ist zuständig für die Verbindung zwischen Datenspeicher und Prozessor.
- Adressbus: Hierüber kann der Prozessor festlegen, unter welcher Adresse im Speicher Daten ausgelesen oder gespeichert werden sollen.
- Steuerbus: Wie es der Name schon sagt, werden über diese Verbindung Signale und Befehle an einzelne Bausteine des Prozessors gesendet.

Ein Beispiel dafür, was macht, die CPU macht, ist hier für „Seite drucken“ oberflächlich zusammengefasst: 

Alle Befehle, die am Rechner eingegeben, werden hier in eine für den PC verständliche Sprache umgewandelt und anschließend berechnet. 
Man gibt dem Betriebssystem den Befehl, eine Seite auszudrucken. Das Betriebssystem wandelt die Anfrage in eine Berechnung um und gibt sie an die CPU weiter. Nach der Berechnung wird das Ergebnis mit einem Befehl an den Drucker weitergeleitet. Der Drucker druckt die Seite. Je nachdem wie viele Nutzereingaben, Programme und Maschinenbefehle gleichzeitig ausgeführt werden, wird die CPU mal mehr oder weniger ausgelastet.
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