3 g-guruh talabasi Urazbayev Saburjanning 2021-2022-oʻquv yiliga belgilangan amaliyot

Arifmetik mantiq birligi



ALU va uning kirish va chiqish signallarining ramziy tasviri

Arifmetik mantiq birligi (ALU) butun sonli arifmetik va bitli mantiqiy amallarni bajaradigan protsessor ichidagi raqamli sxema. ALU ga kirishlar operatsiya qilinadigan ma'lumotlar so'zlari ( operandlar deb ataladi ), oldingi operatsiyalardagi holat ma'lumotlari va qaysi operatsiyani bajarish kerakligini ko'rsatadigan boshqaruv blokining kodidir. Amalga oshirilayotgan buyruqqa qarab, operandlar ichki protsessor registrlaridan yoki tashqi xotiradan kelishi mumkin yoki ular ALU tomonidan yaratilgan konstantalar bo'lishi mumkin.
Butun son diapazoni
Har bir CPU ma'lum bir tarzda raqamli qiymatlarni ifodalaydi. Misol: uchun, ba'zi dastlabki raqamli kompyuterlar raqamlarni tanish o'nlik (10 ta baza) raqamli tizim qiymatlari sifatida ifodalagan, boshqalari esa uchlik (uchlik asos) kabi noodatiy ko'rinishlardan foydalangan. Deyarli barcha zamonaviy protsessorlar raqamlarni ikkilik shaklda ifodalaydi, har bir raqam "yuqori" yoki "past" kuchlanish kabi ikki qiymatli jismoniy miqdor bilan ifodalanadi.
O'nlik 40 ning ikkilik kodlangan ko'rinishini o'z ichiga olgan olti bitli so'z. Aksariyat zamonaviy protsessorlar ikkining kuchiga teng so'z o'lchamlarini qo'llaydi, masalan, 8, 16, 32 yoki 64 bit.
Raqamli ko'rinish bilan bog'liq bo'lib, protsessor ko'rsatishi mumkin bo'lgan butun sonlarning o'lchami va aniqligi. Ikkilik protsessor bo'lsa, bu protsessor bitta operatsiyada ishlov berishi mumkin bo'lgan bitlar bilan o'lchanadi, bu odatda so'z hajmi, bit kengligi, ma'lumotlar yo'li kengligi, butun son aniqligi deb ataladi., yoki butun son hajmi. Protsessorning butun son o'lchami to'g'ridan-to'g'ri ishlashi mumkin bo'lgan butun son qiymatlari oralig'ini belgilaydi. Masalan, 8-bitli protsessor 256 (2⁸) diskret butun qiymatlar diapazoniga ega boʻlgan sakkiz bit bilan ifodalangan butun sonlarni bevosita boshqarishi mumkin.
Kattaroq so'z o'lchamlariga ega bo'lgan protsessorlar ko'proq sxemani talab qiladi va shuning uchun jismonan kattaroq, qimmatroq va ko'proq quvvat sarflaydi (va shuning uchun ko'proq issiqlik hosil qiladi). Natijada, so'z o'lchamlari ancha katta bo'lgan protsessorlar (masalan, 16, 32, 64, hatto 128 bit) mavjud bo'lsa ham, zamonaviy ilovalarda kichikroq 4 yoki 8 bitli mikrokontrollerlar odatda qo'llaniladi. Hajmi va narxini kamaytirish uchun protsessorda so'z hajmidan qisqaroq ichki ma'lumotlar yo'llari bo'lishi mumkin. Masalan, IBM System/360 ko'rsatmalar to'plami 32 bitli ko'rsatmalar to'plami bo'lsa ham, System/360 Model 30 va Model 40arifmetik mantiqiy blokda 8-bitli maʼlumotlar yoʻllari bor edi, shuning uchun 32-bitli qoʻshish operandlarning har 8 biti uchun bittadan toʻrtta tsiklni talab qiladi va Motorola 68000 seriyali koʻrsatmalar toʻplami 32-bitli koʻrsatmalar toʻplami boʻlsa ham, Motorola 68000 va Motorola 68010 arifmetik mantiqiy blokda 16 bitli ma'lumotlar yo'llariga ega edi, shuning uchun 32 bitli qo'shimcha ikki tsiklni talab qiladi.
Ishlashi
Zamonaviy protsessorlarning o'ziga xos imkoniyatlari tufayli, masalan, bir vaqtning o'zida ko'p ish zarralarini o'tkazish va yadrodan chiqarish kabi, bu protsessorning haqiqiy resurslaridan foydalanishni ko'paytirishni maqsad qilgan holda almashishni o'z ichiga oladi, unumdorlik darajasi va apparatdan foydalanishni kuzatish asta-sekin murakkabroq vazifaga aylandi. Bunga javoban, ba'zi protsessorlar protsessorning turli qismlaridan haqiqiy foydalanishni kuzatuvchi va dasturiy ta'minot uchun mavjud bo'lgan turli hisoblagichlarni ta'minlaydigan qo'shimcha apparat mantiqini amalga oshiradi; Misol: tariqasida Intelning Performance Counter Monitor texnologiyasini keltirish mumkin.