Licznik programu (PC) - służy do śledzenia, który rozkaz ma być w danej chwili pobrany przez procesor (zawiera adres rozkazu) Jezełi procesor nie otrzyma innego polecenia to inkrementuje licznik i pobiera kolejny rozkaz w kolejności.
Dokładniejszy cykl rozkazu:
- pobranie rozkazu z pamięa (zgodnie z licznikiem PC)
- załadowanie rozkazu do rejestru rozkazu IR
- interpretaga rozkazu i wykonywanie konkretnych obliczeń
Rodzaje czynności wykonywanych przez procesor wynikających z rozkazów:
- proces o r-pa mięć - przenoszenie danych między procesorem i pamięcią
- procesor-we/wy - przenoszenie danych między procesorem i urządzeniami we/wy
- przetwarzanie danych - operacje arytmetyczno logiczne
- sterowanie - np. zmiana sekwencji wykonywania rozkazów
Stany rozkazu:
a) obliczenie następnego rozkazu (we)
b) pobranie rozkazu (if)
c) dekodowanie operaqi rozkazu (tod) - analiza kodu, by zobaczyć o co chodzi w rozkazie
d) obliczane adresu argumentu (oac) - jeżeli znajdują się na we/wy albo w pamięa
e) poberame argumentu (of)
0 operacje na danych (do) g) zapisanie argumentu (os)
Przerwania - są to przerwania normalnego wykonywania rozkazów przez urządzenia np. we/wy Klasy przerwań:
a) programowe - generowane przez warunki będące efektem wykonania programu (np. dzielenie przez zero itd.)
b) zegarowe - generowane przez zegar wewnętrzny
c) we/wy - generowane przez urządzenia we/wy
d) uszkodzenia sprzętu - generowane przez uszkodzenie, np. wyłączenie zasiania
Na przykład w poleceniach we/wy, gdy są realizowane (zajmują dużo czasu) procesor może zająć się czym innym. Rozkazy weAvy i inne działanie procesora są realizowane współbieżnie. Urządzenia weAvy same pobierają dane z pamięci itd.
Cykl pracy procesora z przerwaniami:
- procesor napotyka na rozkaz związany z we/wy
- przechodzi do niego i przekazuje mu informacje
- moduł we/wy sam przygotowuje wszystko podczas, gdy procesor rob swoje
- gdy moduł we/wy jest gotowy wysyła przerwania i procesor zawiesza swoją pracę i idzie do mego, zapisują kontekst aktuafoego rozkazu i ustawia licznik programu na pierwszy rozkaz z programu obsługi przerwań
- pobiera ten rozkaz i wykonuje go
- po obsłużeniu urządzenia następuje powrót do programu głównego i pozostałych rozkazów procesora Przerwania wielokrotne (dwie koncepcje):
a) uniemożliwienie przerwań wielokrotnych - jeżeli sterowanie przechodzi do programu obsługi przerwań, to me możliwe jest wywołanie innego przerwana, jeżeli wystąpi to czeka w kolejce, az tamto się skończy
b) pnorytety przerwań - tylko przerwania o wyższych pnorytetach mogą przerywać nne przerwania o niższych
Moduły weiścia/wyjśaa:
Działanie obsługi wejścia/wyjścia:
- procesor może sam odnosić się bezpośrednio do adresów pamięci na urządzenach we/wy, np. dysku
- procesor może przekazać sterowanie we/wy modułom we/wy, wtedy one same, bez żadnego angażowania procesora pobierają i zapisują dane na nośnkach we/wy (DMA - direct me mory access)
Struktura połączeń wewnętrznych
Trzy najważniejsze moduły w komputerze (procesor, pamięć, we/wy) komunikują się między sobą za pomocą sieci połączeń wewnętrznych.
Struktura połączeń pomędzy modułami:
a) pamięć:
• składa się ze słów o określoną długości
• słowo może być odczytane i zapisane do pamięa
b) moduł we/wy: