Ядро жұмысы.
Ядросының жұмыс принципі 1946 жылы Джон фон Нейман сипаттаған циклге негізделген. Жеңілдетілген түрде процессор ядросының цикл кезеңдерін келесідей көрсетуге болады:
1. Нұсқауларды іріктеу блогы үзілістерді тексереді. Егер үзіліс болса, онда регистрлер мен командалық есептегіштің деректері стекке енгізіледі, ал үзіліс өңдегішінің командалық мекен-жайы командалық есептегішке енгізіледі. Үзілістерді өңдеу функциясының жұмысы аяқталғаннан кейін стектен алынған деректер қалпына келтіріледі;
2. Командалық есептегіштен нұсқауларды іріктеу блогы орындауға арналған команданың мекен-жайын оқиды. Бұл мекен-жай кэштен немесе жедел жадтан пәрменді оқиды. Алынған мәліметтер декодтау блогына жіберіледі;
3. Команданы декодтау блогы команданы түсіндіру үшін қажет болған жағдайда ROM-да жазылған микрокодты қолдана отырып, команданы декодтайды. Егер бұл ауысу командасы болса, онда ауысу мекен-жайы командалық есептегішке жазылады және басқару нұсқауларды іріктеу блогына жіберіледі (1-тармақ), әйтпесе командалық есептегіш команданың көлеміне ұлғаяды (32 биттік ұзын командасы бар процессор үшін-4) және басқаруды деректерді іріктеу блогына жібереді;
4. Деректерді іріктеу блогы команданы орындау үшін қажетті деректерді кэштен немесе жедел жадтан оқиды және басқаруды жоспарлаушыға жібереді;
5. Басқару блогы ағымдағы тапсырманы орындау үшін нұсқаулықтың орындалу блогын анықтайды және басқаруды сол блокқа жібереді;
6. Нұсқауларды орындау блоктары команда талап ететін әрекеттерді орындайды және басқаруды нәтижелерді сақтау блогына жібереді;
7. Нәтижелерді жедел жадта сақтау қажет болған жағдайда, нәтижелерді сақтау блогы осы үшін қажетті әрекеттерді орындайды және басқаруды нұсқауларды іріктеу блогына жібереді (1-тармақ).
Жоғарыда сипатталған цикл процесс деп аталады (сондықтан процессор процессор деп аталады). Орындалатын командалар тізбегі бағдарлама деп аталады.
Циклдің бір кезеңінен екіншісіне өту жылдамдығы процессордың сағаттық жылдамдығымен анықталады, ал циклдің әр кезеңінің жұмыс уақыты мен бір нұсқаулықты толық орындауға кететін уақыт процессордың ядросының құрылғысымен анықталады.
|