Protsessorning qurilmasi va ishlash printsipi

2.1 Protsessor yadrosi printsipi.

Protsessor yadrosining ishlash printsipi 1946 yilda Jon fon Neyman tomonidan tasvirlangan tsiklga asoslanadi. Soddalashtirilgan shaklda protsessor yadro tsiklining bosqichlari quyidagicha ifodalanishi mumkin:

1. Ko'rsatmalarga muvofiq keluvchi bloklar tanaffuslarni tekshiradi. Agar uzilish bo'lsa, u holda registrlar va buyruqlar hisoblagichlari ma'lumotlari stakka tashlanadi va to'xtatuvchini boshqarish buyrug'i manzili buyruqlar hisoblagichiga yoziladi. To'xtatib turish funktsiyasi oxirida stakandan olingan ma'lumotlar tiklanadi;

2. Buyruq taymeridan ko'rsatmalar olish bloki bajariladigan buyruq manzilini o'qiydi. Ushbu manzilda buyruq kesh xotirasidan yoki RAMdan o'qiladi. Olingan ma'lumotlar dekodlash birligiga uzatiladi;

3. Buyruqni dekodlash birligi buyruqni izohlash uchun ROM-da qayd etilgan mikrokoddan foydalangan holda kerak bo'lganda buyruqni shifrlaydi. Agar bu o'tish buyrug'i bo'lsa, u holda o'tish manzili buyruq taymeriga yoziladi va boshqaruv buyruq qabul qilish birligiga topshiriladi (1-nuqta), aks holda buyruqlar hisoblagichi buyruq hajmiga ko'payadi (32 bitli protsessor uchun - 4 ga) va boshqaruvni ma'lumotlarni qabul qilish blokiga uzatadi. ;

4. Ma'lumotni tanlab olish birligi buyruqni kesh xotirasi yoki RAMdan bajarish uchun zarur bo'lgan ma'lumotlarni o'qiydi va boshqaruvni rejalashtiruvchiga uzatadi;

5. Boshqarish bloki joriy topshiriqni bajarish uchun ko'rsatmalarni bajarish uchun qaysi blokni aniqlaydi va boshqaruvni ushbu blokka o'tkazadi;

6. Ko'rsatmalarni bajarish uchun bloklar buyruq tomonidan talab qilinadigan harakatlarni bajaradi va boshqaruvni natijalarni saqlash uchun blokka o'tkazadi;

7. Agar natijalarni tezkor xotirada saqlash kerak bo'lsa, natijalarni saqlash bloki buning uchun zarur bo'lgan harakatlarni bajaradi va nazoratni ko'rsatmalar olish uchun blokka o'tkazadi (1-band).

Yuqorida tavsiflangan pastadir jarayon deb ataladi (shuning uchun protsessor protsessor deb ataladi). Amalga oshirilgan buyruqlarning ketma-ketligi dastur deb nomlanadi.

Tsiklning bir bosqichidan ikkinchisiga o'tish tezligi protsessorning soat chastotasi bilan belgilanadi, tsiklning har bir bosqichining ishlash vaqti va bitta ko'rsatmani bajarish vaqti protsessor yadro qurilmasi tomonidan belgilanadi.