Выполнение команд программы процессором

Рассмотрим выполнение процессором команд программы.

В общем случае формат машинной команды состоит из двух частей. Одна часть содержит код операции, которую команда должна выполнить. Другая часть - адресная, содержащая адреса оперативной памяти операндов, над которыми эта операция должна быть выполнена и по какому адресу должен быть помещен результат выполнения команды. На рис. 4.3 представлен пример двухадресной команды ЭВМ.

Выполнение программы начинается с загрузки программы и исходных данных в оперативную память с внешнего устройства хранения (если программа не резидентная) и происходит под управлением Операционной системы.

Процесс начинается с чтения и выборки первой команды программы из оперативной памяти. С этой целью в счетчике команд по управляющему сигналу процессора <+1> формируется адрес первой выполняемой команды.

В конце цикла выполнения любой команды в счетчике команд всегда формируется адрес следующей команды, которая должна выполняться вслед за текущей.

В случае, если текущей командой была команда перехода, то в качестве адреса следующей команды в счетчик команд, помещается адрес перехода.

Из счетчика команд адрес передается в регистр адреса, а оттуда поступает в адресную шину оперативной памяти для доступа к ячейкам памяти, содержащим команду.

Команда выбирается из оперативной памяти и через шину данных и команд поступает сначала в регистр данных процессора и далее в регистр команд.

Регистр данных выполняет роль буфера между памятью и остальными регистрами процессора; через него пересылаются команды и операнды из памяти и передаются в память результаты обработки.

Устройство управления считывает из регистра команд код выполняемой команды и переходит к ее выполнению. Выдается управляющий сигнал по которому из регистра команд адреса операндов последовательно передаются в регистр адреса, а затем в адресную шину.

Код операции из регистра команд передается в арифметико-логическое устройство. Операнды выбираются из памяти и помещаются сначала в регистр данных, а после в операционные регистры 1,:, регистры N процессора.

Устройство управления формирует и передает в арифметико-логическое устройство (АЛУ) сигнал на выполнение команды. Операнды последовательно выбираются в АЛУ, выполняется операция, результат которой помещается в один из операционных регистров и далее в регистр данных.

По сигналу устройства управления адрес результата передается из регистра команд в регистр адреса и далее в шину данных. Одновременно из регистра данных по шине данных передается и записывается в память результат решения. В цикле выполнения следующей команды все действия повторяются.

Дата добавления: 2014-01-15