Instrukční cyklus

Technology
12 hours ago
8
4
2
Avatar
Author
Albert Flores

Instrukční cyklus je režim, ve kterém pracuje procesor. Od spuštění až po vypnutí se procesor (přesněji jádro procesoru, protože procesor může mít více jader) vždy nachází v jednom bodě instrukčního cyklu. Jedná se o proces, jakým jádro procesoru zpracovává strojové instrukce. Má-li procesor více fyzických jader, každé z nich pracuje nezávisle na ostatních a v jednom okamžiku se tedy každé může nacházet v jiné fázi instrukčního cyklu.

Základní pojmy

Procesor se skládá z aritmeticko-logické jednotky (ALU), řadiče, registrů a sběrnic. V instrukčním cyklu hrají roli především tyto registry a sběrnice: * PC (program counter) - registr uchovávající paměťovou adresu, na které se nachází příští instrukce, která se bude vykonávat * IR (instruction register) - registr, který obsahuje kód aktuálně prováděné instrukce * DB (data bus) - datová sběrnice, na ni se vystavují data, která je třeba někam dopravit (např. +more z registru do hlavní paměti) * AB (address bus) - adresová sběrnice, na ni se vystavuje adresa v hlavní paměti, ze které se čte nebo na kterou se zapisuje Je-li v tomto článku zmíněn pojem hlavní paměť, pak je tím míněna operační paměť (typu RAM), v žádném případě se nejedná o médium pro trvalé ukládání dat jako je třeba pevný disk.

V každém procesoru se uvedené registry mohou jmenovat jinak, záleží na vůli výrobce.

Instrukční cyklus

Počáteční nastavení

Do PC se nastaví výchozí hodnota, nastaví se povolení/zákaz přerušení Čtení instrukce

Adresa instrukce je PC vystavena na AB, z hlavní paměti je vystaven obsah paměťového místa na DB, odkud je kód instrukce načten do IR. Dekódování instrukce

Instrukční kód z IR je dekódován řadičem, současně jsou generovány řídící signály pro ALU a další interní obvody procesoru. PC vystaví svoji hodnotu na AB, odtud je hodnota přesunuta do ALU, kde je zvýšena o délku právě načtené instrukce a následně zapsána zpět do PC. +more Čtení operandů.

Má-li instrukce nějaké operandy, jsou v tomto momentě načteny z hlavní paměti do pracovních registrů Vykonání instrukce

Podle dat v IR vyšle řadič potřebné signály do ALU, kde je instrukce provedena. Pokud má instrukce nějaké výstupy, jsou uloženy přes DB do pracovních registrů procesoru nebo s použitím AB rovnou do hlavní paměti.

Ošetření příčiny přerušení

Pokud nastalo přerušení, zpracovává se nyní. Pokračuj bodem 2

5 min read
Share this post:
Like it 8

Leave a Comment

Please, enter your name.
Please, provide a valid email address.
Please, enter your comment.
Enjoy this post? Join Cesko.wiki
Don’t forget to share it
Top