|
2.2. Процессорларда ҳисоблашларни ташкил этиш
Асосий Intel, AMD, Sun Microsystem, Hewlett – Packard, IBM, Motorola, DEC фирма ишлаб чиқарувчиларнинг замонавий процессорлари фақат разрядлилиги ва такт частотаси билан фарқланиб қолмасдан, ўзларининг архитектурасига хос хусусиятлари билан ҳам фарқ қилади. Бу ўзига хос хусусиятлар процессорларнинг қўлланиш соҳаларини, уларнинг функционал имкониятларини ва иш унумдорликларини белгилаб беради.
Процессорларнинг муҳим характеристикалари қуйидагилар ҳисобланади:
замонавий процессорларда юзлаб МГцлардан бир неча ГГцларгача ўзгарадиган такт частотаси;
маълумотлар шинаси ва буйруқлар шинасининг разрядлилиги орқали аниқланадиган ташқи хотиранинг манзиллар оралиғи;
машина буйруқлар тизимларининг архитектураси ва машина сўз узунлигининг разрядлилиги;
биринчи ва иккинчи даражали КЭШ – хотираларининг кристалл ички сиғими;
КИС процессорининг интеграллаш даражаси (кристаллдаги транзисторлар сони).
Марказий процессорларнинг асосий вазифаси хотирадан буйруқларни танлаш (буйруқларни ўқиш), бажариладиган операциянинг турини аниқлаш (буйруқларни дешифрациялаш), хотирадан маълумотларни танлаш (операндларни ўқиш), буйруқларнинг бажарилиши (ижро этилиши), олинадиган натижаларни хотирага киритиш ҳисобланади.
Шундай қилиб, процессорнинг ишлаши асосан бешта қуйидаги асосий босқичлардан иборат:
буйруқни ўқиш;
буйруқни дешифрациялаш;
операндларни ўқиш;
буйруқнинг бажарилиши;
натижаларнинг ёзилиши.
Процессорнинг барча ишлари буйруқлар ёрдамида бажарилади. Буйруқ - бу қандай ҳаракат бажарилиши ҳақидаги махсус иккилик кодли сўзлар бирлиги (операция коди - ОК) бўлиб, операндлар жойлашган манзилли қисм (А1, А2), асосий хотирада операндларнинг жойлашган ўрни ва улар қай тарзда аниқланишини билдиради. Икки манзилли буйруқнинг формати 2.3-расмда келтирилган.
Буйруқ, маълумотлар каби, асосий хотирада сақланади, шунинг учун 2.3-расмда N хотира хонаси тартиб рақамини (манзилини), у қаерда жойлашганлигини, процессор орқали у қаердан ўқилаётганлигини билдиради. Буйруқ ўқилганидан кейин компьютернинг функционал боғламалари томонидан унинг бажарилиш жараёни бошланади. Буйруқларнинг бажарилиш жараёнини ва ишлов бериш дастурини тўғри тушуниб олиш учун ҳисоблашларни ташкил қилишнинг асосий тўртта блоклар боғламаси, яъни АМҚ, асосий хотира ва ташқи портларни бирлаштирадиган киритиш/чиқариш модулларининг ўзаро алоқалари орқали кўриб чиқамиз. Ташқи хотира буйруқларнинг бажарилиш жараёнида иштирок этмайди, чунки бу дастурдаги берилган зарур маълумотлар асосий хотирага ёки кэш – хотирага қайта ёзилади.
2.4-расмда жорий буйруқлар улар ёрдамида бажариладиган асосий блокларнинг схемалари келтирилган.
Бошқариш қурилмаси (2.4,а-расм) буйруқларнинг бажарилишининг бутун циклини таъминлайди. Ҳисоблаш бошланишидан олдин дастур буйруғининг бошланғич манзили (яъни буйруқ сақланадиган хотира хонасининг тартиб рақами) буйруқлар ҳисоблагичига (БХ) киритилади, БХда ҳар бир буйруқнинг бажарилиши жараёнида мавжуд маълумотлар бирга ошириш йўли билан кейинги бажарилиши керак бўлган буйруқнинг манзили шакллантирилади. Дастур буйруқларининг бажарилиши табиий тартиби ўзгарганда (шартли ва шартсиз бошқа нуқтага ўтилганда) БХ га ҳисоблашлар умумий дастурининг талаб қилинадиган оралиғидан бажарилиш бошланадиган ўша буйруқларнинг бошланғич манзили киритилади.
Дастур клавиатурани босиш билан ёки машинанинг ишга туширилиш билан ишга тушади, яъни ДХҚ да сақланадиган бошланғич ишга туширилиш дастурининг бошқарилиши бошланади. Процессор бошланғич ишга туширилиш дастурини тугатиб БХ га биринчи бажариладиган буйруқнинг манзилини киритади.
БХдаги бошланғич буйруқнинг манзили бўйича хотирадан процессор биринчи буйруқни ўқийди ва у буйруқлар регистрига (БР) жойлаштирилади. Бу босқичда буйруқни танлаш тугайди, буйруқлар регистрида буйруқнинг иккилик коди (2.3-расм) унинг бажарилишининг бутун цикли мобайнида сақланади.
Буйруқ форматининг биринчи икки қисми операцион ярим қисмини, кейинги икки қисми эса буйруқнинг манзилли ярмини ташкил этади. Умумий ҳолда манзилли қисм 4 та манзилни (1 – операнд манзилли, 2 – операнд манзили, натижани манзиллаштириш, кейинги бажариладиган буйруқнинг манзили). Кам сонли манзилларнинг буйруқлари тезроқ бажарилади. Манзилли қисм оператив хотирадаги операндлар манзиллари ёки УВР тартиб рақамларидан иборат бўлиб ундан операндлар ўқилади ва у ерга натижалар ёзилади. Буйруқлар бажарилганидан унинг алоҳида қисмлари турли бошқарувчи қурилмаларга тушади: N қисми КХда шакллантирилади, операцион қисм (операция коди ва манзиллаштириш иш тартиби) хотирадан буйруқлар регистрига ўқилади, буйруқнинг манзилли қисми эса операндлар ўқиш ва уларни АМҚ га йўналтириш учун хотирадан ХМР манзил регистри орқали ўқилади.
Do'stlaringiz bilan baham: |
