Базовые команды

АЛУ

Рис. 6.10 Структура «регистр-регистр»

Команды второго типа (регистр-регистр) вызывают два операнда из регистров процессора, играющих роль сверхбыстродействующей памяти, помещают их во входные регистры АЛУ, выполняют над ними какую-нибудь арифметическую или логическую операцию и переносят результат обратно в один из регистров. Характерной особенностью этого метода является существенно более высокое быстродействие, т.к. операция обращения к ОП (наиболее длительная) производится заранее и не влияет на время выполнения, например, сложения. Описанный процесс называется циклом тракта данных, и именно он определяет, что и как быстро может делать машина.

Процессор выполняет каждую команду (инструкцию) за несколько шагов (тактов):

1. Выборка очередной команды (ЦП вызывает команду из ОП и переносит ее в регистр команд);

2. Формирование адреса следующей команды (меняется значение счетчика команд);

3. Декодирование команды (определяется тип вызванной, текущей команды);

4. Выборка операндов (если команда использует «слово» из памяти, определяет где находится это слово и вызывает его; переносит слово из ОП в один из регистров (регистр данных));

5. Выполнение операции (выполняет команду (АЛУ));

6. Запись результата (заносит результат в промежуточный буфер, регистр – аккумулятор);

7. Переходит к шагу 1 или заканчивает выполнение программы «ОСТАНОВ».

Такая последовательность шагов: выборка – декодирование – исполнение является основой работы всех компьютеров. Описание работы ЦП можно представить, или имитировать, в виде программы-интерпретатора на языке Java. Сама возможность имитировать работу ЦП с помощью программы, показывает, что программа вычислений не обязательно должна выполняться аппаратным процессором. Напротив, вызывать из памяти, определять тип команды и выполнять команду может другая программа (интерпретатор). Другими словами, применение трансляторов с ЯВУ не только способ перейти к машинному языку, языку понятному машине, но и мощный метод эмуляции работы ЦП.

Рис.6.11 Структура трансляторов

Дата добавления: 2014-01-04