Eine arithmetische Logikeinheit ist eine digitale Schaltung, die arithmetische und boolesche logische Operationen durchführt. Es ist einer der grundlegenden Bausteine moderner Zentraleinheiten.
Arithmetische Operationen, die ALUs ausführen können, sind Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division. Zu den logischen Operationen gehören die Umkehrung einzelner Werte und der Vergleich von zwei oder mehr Werten in NOT-, AND- und OR-Operationen.
Eine Steuereinheit holt Daten und den gewünschten Operationstyp aus dem Hauptspeicher, bevor sie diese Informationen zur Verarbeitung an die ALU weiterleitet. Die meisten ALUs können nur zwei Werte in einer einzigen Operation behandeln. Operationen mit mehr als zwei Werten, wie zum Beispiel Addition gefolgt von Multiplikation, werden normalerweise aufgeschlüsselt und in aufeinanderfolgenden Schritten ausgeführt. ALUs sind die letzte Komponente, die Operationen an Daten im Prozessor durchführt; nach dem Verlassen der ALU werden die Daten zurück in den Speicher übertragen. Die ALU kann auch Informationen über die serielle Reihenfolge der aktuellen und nachfolgenden Operation weitergeben.
Spezialisierte Typen von ALUs werden in Gleitkommaeinheiten und Grafikverarbeitungseinheiten verwendet. Die meisten modernen CPUs enthalten mehrere ALUs, die die gleichzeitige Ausführung mehrerer arithmetischer und logischer Operationen ermöglichen. Die ALU wurde erstmals 1945 vom Mathematiker John von Neumann im Rahmen seiner Arbeit an EDVAC, einem frühen Computer, konzipiert.
