A kiválasztott változat és az aktuális verzió közötti különbségek a következők.
Következő változat | Előző változat | ||
tanszek:oktatas:szamitastechnika:merevlemez_es_mikroprocesszor [2022/09/05 21:38] knehez létrehozva |
tanszek:oktatas:szamitastechnika:merevlemez_es_mikroprocesszor [2022/09/05 21:41] (aktuális) knehez [2. A mikroprocesszor működése] |
||
---|---|---|---|
Sor 100: | Sor 100: | ||
**Központi memória**: Ez egy nagy adattároló a számítógépen belül, de a processzoron kívül. A Központi memória küldhet adatokat vagy utasításokat az Előrendező egységbe, amely gyakran az Utasítás cache-ben tárolja ezeket későbbi felhasználásra. | **Központi memória**: Ez egy nagy adattároló a számítógépen belül, de a processzoron kívül. A Központi memória küldhet adatokat vagy utasításokat az Előrendező egységbe, amely gyakran az Utasítás cache-ben tárolja ezeket későbbi felhasználásra. | ||
- | Végeztessük el a mikroprocesszorral a következő kis feladatot: 2+3= ? | + | ==== Végeztessük el a mikroprocesszorral a következő kis feladatot: 2+3= ? ==== |
- | 1. lépés: | + | === 1. lépés === |
+ | |||
a., A 2-es billentyű megnyomása riasztja a mikroprocesszort (ebben a túlzottan egyszerűsített mintapéldában) és jelez az Előrendező egységnek, hogy kérjen be a számítógép központi memóriájából egy, az új adatra, a 2-re vonatkozó utasítást, mivel nincs semmilyen utasítás az Utasítás cache-ben erre vonatkozóan. | a., A 2-es billentyű megnyomása riasztja a mikroprocesszort (ebben a túlzottan egyszerűsített mintapéldában) és jelez az Előrendező egységnek, hogy kérjen be a számítógép központi memóriájából egy, az új adatra, a 2-re vonatkozó utasítást, mivel nincs semmilyen utasítás az Utasítás cache-ben erre vonatkozóan. | ||
+ | |||
b., A számítógép központi memóriájából a Busz egységen keresztül bejön az új utasítás a mikroprocesszorba és tárolásra kerül az Utasítás cache-ben, ahol az X:=2 ( az X Adat cache rekesz vegyen fel majd 2-es értéket) utasításként kerül tárolásra. | b., A számítógép központi memóriájából a Busz egységen keresztül bejön az új utasítás a mikroprocesszorba és tárolásra kerül az Utasítás cache-ben, ahol az X:=2 ( az X Adat cache rekesz vegyen fel majd 2-es értéket) utasításként kerül tárolásra. | ||
+ | |||
c., Az Előrendező egység ezután kér egy másolatot az Utasítás cache-ben tárolt X:=2 utasításról és elküldi azt a Dekódoló egységnek további feldolgozásra. | c., Az Előrendező egység ezután kér egy másolatot az Utasítás cache-ben tárolt X:=2 utasításról és elküldi azt a Dekódoló egységnek további feldolgozásra. | ||
+ | |||
d., A Dekódoló egységben az X:=2 utasítás lefordítódik, vagy dekódolódik bináris kódra amely továbbítódik a Vezérlő egységhez és az Adat cache-hez, hogy megmondja nekik, mit csináljanak ezen utasítás végrehajtása érdekében. | d., A Dekódoló egységben az X:=2 utasítás lefordítódik, vagy dekódolódik bináris kódra amely továbbítódik a Vezérlő egységhez és az Adat cache-hez, hogy megmondja nekik, mit csináljanak ezen utasítás végrehajtása érdekében. | ||
+ | |||
e., Mivel a Dekódoló egység megadta, hogy a 2 értéket további felhasználásra az Adat cache-ben kell tárolni, a Vezérlőegység most végrehajtja az X:=2 utasítást. Ez azt eredményezi, hogy a 2 érték az Adat cache X nevű rekeszébe íródik, ahol további felhasználásra vár. | e., Mivel a Dekódoló egység megadta, hogy a 2 értéket további felhasználásra az Adat cache-ben kell tárolni, a Vezérlőegység most végrehajtja az X:=2 utasítást. Ez azt eredményezi, hogy a 2 érték az Adat cache X nevű rekeszébe íródik, ahol további felhasználásra vár. | ||
- | 2. lépés | + | === 2. lépés === |
a., Amikor megnyomjuk a 3-as billentyűt, az Előrendező egység kéri az erre az új értékre vonatkozó utasítást a számítógép központi memóriájából és az Utasítás cache-ből. Mivel ilyen utasítást az Utasítás cache-ben nem talál, ezért az utasítást a központi memóriából várja. | a., Amikor megnyomjuk a 3-as billentyűt, az Előrendező egység kéri az erre az új értékre vonatkozó utasítást a számítógép központi memóriájából és az Utasítás cache-ből. Mivel ilyen utasítást az Utasítás cache-ben nem talál, ezért az utasítást a központi memóriából várja. | ||
+ | |||
b., Hasonlóan az X:=2 utasításhoz, az új utasítás betöltődik a számítógép központi memóriájából és eltárolódik az Utasítás cache következő rekeszében, ahol az Y:=3 utasításként jelenik meg. | b., Hasonlóan az X:=2 utasításhoz, az új utasítás betöltődik a számítógép központi memóriájából és eltárolódik az Utasítás cache következő rekeszében, ahol az Y:=3 utasításként jelenik meg. | ||
+ | |||
c., Az Előrendező egység ezután átvesz egy másolatot az Utasítás cache-beli Y:=3 utasításról és átküldi a Dekódoló egységnek további feldolgozásra. | c., Az Előrendező egység ezután átvesz egy másolatot az Utasítás cache-beli Y:=3 utasításról és átküldi a Dekódoló egységnek további feldolgozásra. | ||
+ | |||
d., A Dekódoló egységben az Y:=3 utasítás lefordítódik, vagy dekódolódik bináris kódra amely továbbítódik a Vezérlő egységhez és az Adat cache-hez, hogy megmondja nekik, mit csináljanak ezen utasítás végrehajtása érdekében. | d., A Dekódoló egységben az Y:=3 utasítás lefordítódik, vagy dekódolódik bináris kódra amely továbbítódik a Vezérlő egységhez és az Adat cache-hez, hogy megmondja nekik, mit csináljanak ezen utasítás végrehajtása érdekében. | ||
+ | |||
e., Mivel a Dekódoló egység megadta, hogy a 3 értéket további felhasználásra az Adat cache-ben kell tárolni, a Vezérlőegység most végrehajtja az Y:=3 utasítást. Ez azt eredményezi, hogy a 3 érték az Adat cache Y nevű rekeszébe íródik, és a 2 értékkel együtt további utasításra vár. | e., Mivel a Dekódoló egység megadta, hogy a 3 értéket további felhasználásra az Adat cache-ben kell tárolni, a Vezérlőegység most végrehajtja az Y:=3 utasítást. Ez azt eredményezi, hogy a 3 érték az Adat cache Y nevű rekeszébe íródik, és a 2 értékkel együtt további utasításra vár. | ||
- | 3. lépés | + | === 3. lépés === |
a., Amikor megnyomjuk a + billentyűt, az Előrendező egység a számítógép központi memóriájából és az Utasítás cache-ből erre az új adatra (a + jelre) vonatkozó utasítást kér, mely csak a központi memóriából jöhet most. | a., Amikor megnyomjuk a + billentyűt, az Előrendező egység a számítógép központi memóriájából és az Utasítás cache-ből erre az új adatra (a + jelre) vonatkozó utasítást kér, mely csak a központi memóriából jöhet most. | ||
+ | |||
b., Amiatt, hogy ez (az összeadás) egy új utasítás, a + betöltődik a központi memóriából a mikroprocesszorba és az Utasítás cache következő szabad rekeszében tárolódik Z:=X+Y (Z legyen egyenlő X+Y) utasításként, jelezve, hogy az összeadás művelete fog majd lezajlani. | b., Amiatt, hogy ez (az összeadás) egy új utasítás, a + betöltődik a központi memóriából a mikroprocesszorba és az Utasítás cache következő szabad rekeszében tárolódik Z:=X+Y (Z legyen egyenlő X+Y) utasításként, jelezve, hogy az összeadás művelete fog majd lezajlani. | ||
+ | |||
c., Az Előrendező egység ezután kér egy másolatot az Utasítás cache-beli Z:=X+Y utasításról és átküldi azt a Dekódoló egységbe további feldolgozásra. | c., Az Előrendező egység ezután kér egy másolatot az Utasítás cache-beli Z:=X+Y utasításról és átküldi azt a Dekódoló egységbe további feldolgozásra. | ||
+ | |||
d., A Dekódoló egységben a Z:=X+Y lefordítódik, vagy dekódolódik és átkerül a Vezérlő- egységbe és az Adat cache-be hogy megmondja nekik, mit csináljanak ezen utasítás végrehajtása érdekében. Az ALU szintén kap egy üzenetet, hogy hajtson majd végre egy ADD (összeadás) műveletet. | d., A Dekódoló egységben a Z:=X+Y lefordítódik, vagy dekódolódik és átkerül a Vezérlő- egységbe és az Adat cache-be hogy megmondja nekik, mit csináljanak ezen utasítás végrehajtása érdekében. Az ALU szintén kap egy üzenetet, hogy hajtson majd végre egy ADD (összeadás) műveletet. | ||
+ | |||
e., A Vezérlőegység megfejti a kódot és utasítja az ALU-t az ADD művelet végrehajtására, amelyet az el is végez, az Adat cache-ből felküldött X és Y értékekkel. Az ALU azután letárolja az eredményként kapott 5-ös értéket a vele szoros kapcsolatban álló Regiszterek egyik rekeszében. | e., A Vezérlőegység megfejti a kódot és utasítja az ALU-t az ADD művelet végrehajtására, amelyet az el is végez, az Adat cache-ből felküldött X és Y értékekkel. Az ALU azután letárolja az eredményként kapott 5-ös értéket a vele szoros kapcsolatban álló Regiszterek egyik rekeszében. | ||
- | 4. lépés | + | === 4. lépés === |
a., Amikor megnyomjuk az = gombot, az Előrendező egység ismét átkutatja az Utasítás cache-t az új adatra, az = jelre vonatkozó új utasítás után, de ott nem találja. | a., Amikor megnyomjuk az = gombot, az Előrendező egység ismét átkutatja az Utasítás cache-t az új adatra, az = jelre vonatkozó új utasítás után, de ott nem találja. | ||
+ | |||
b., Az = jelre vonatkozó utasítás a központi memóriából jön a mikroprocesszorba a Busz egységen át és az Utasítás cache-ben kerül eltárolásra, mint 'Print Z' . | b., Az = jelre vonatkozó utasítás a központi memóriából jön a mikroprocesszorba a Busz egységen át és az Utasítás cache-ben kerül eltárolásra, mint 'Print Z' . | ||
+ | |||
c., Ezután az Előrendező egység egy másolatot kér az Utasítás cache-ből a 'Print Z' utasításról és átküldi azt a Dekódoló egységbe további feldolgozásra. | c., Ezután az Előrendező egység egy másolatot kér az Utasítás cache-ből a 'Print Z' utasításról és átküldi azt a Dekódoló egységbe további feldolgozásra. | ||
+ | |||
d., A Dekódoló egységben a 'Print Z' bináris alakra fordítódik vagy dekódolódik amelyet a Vezérlőegység kap meg, hogy tudja, mi a teendője. | d., A Dekódoló egységben a 'Print Z' bináris alakra fordítódik vagy dekódolódik amelyet a Vezérlőegység kap meg, hogy tudja, mi a teendője. | ||
+ | |||
e., Most, miután a Z értéke már korábban kiszámítódott és a Regiszterben várakozik, a Print parancsnak csak ki kell olvasnia és kiírnia a képernyőre hogy végülis megláthassuk a 2+3= eredményét. A mikroprocesszor megoldotta a feladatot számunkra. | e., Most, miután a Z értéke már korábban kiszámítódott és a Regiszterben várakozik, a Print parancsnak csak ki kell olvasnia és kiírnia a képernyőre hogy végülis megláthassuk a 2+3= eredményét. A mikroprocesszor megoldotta a feladatot számunkra. |