Pentru a descrie munca unui procesor modern, trebuie să scrieți o carte. Există atât de multe elemente diferite în el pentru executarea acestor sau acele instrucțiuni. Mai ales procesoarele moderne sunt multi-core. Unele au nuclee reale, iar unele sunt virtuale. Deci, trebuie să existe dispozitive care separă sarcinile pentru fiecare nucleu separat. La ieșire, toate acestea sunt adăugate altor dispozitive.
Principalul lucru din nucleul oricărui procesor este un dispozitiv aritmetic. Pe care se adaugă procesele aritmetice de bază cunoscute oricărui elev de prima clasificare, multiplicarea, scăderea și împărțirea. Există dispozitive pentru codificare și decodare. Există un dispozitiv de comandă și multe alte lucruri.
Totul se întâmplă în cod binar. Adică, una sau două zerouri sunt formate conform legilor algebrei booleene. Aceasta este, de exemplu, dacă adăugăm unitate la unitate, nu avem două, ci zero. iar unitatea va sări la următorul nivel superior. În acest scop sunt utilizate foarte simplu declanșatoare. Ele constau din două tranzistoare și au două stări stabile. Când colectorul uneia dintre ele are un potențial relativ ridicat - aceasta înseamnă o unitate. În acest moment, celălalt tranzistor are un potențial scăzut și acest lucru înseamnă zero. Merită să punem un potențial ridicat asupra intrării unui astfel de declanșator, acesta va trece și potențialele vor fi schimbate. Aici, pe baza acestor declanșatoare, dispozitivele aritmetice sunt asamblate în procesoare. Există dispozitive ȘI, există OR, există ȘI-NU, dar există OR-NU. Variațiile sunt uriașe. Aici, designerii sunt la fel de sofisticați ca într-un cristal de siliciu, toate acestea reprezintă un număr mare de declanșatoare și sunt plasate și asamblate într-un procesor de operare. Acesta este un proces foarte complex, care durează ani de zile. Proces și eroare și diverse opțiuni de fabricație. Și bineînțeles, toate acestea sunt elaborate în prealabil pe un model matematic.
Dar, repet, caramida principală a procesoarelor este un declanșator. Și aceasta este doar două tranzistori și câteva rezistori și condensatori. Și aici, sute de mii de astfel de declanșatoare în procesor iau în considerare sarcinile și urmează instrucțiunile care le sunt prezentate.
Este foarte foarte primitiv și scurt.
Sistemul a ales acest răspuns ca fiind cel mai bun
Roger trist [176K]
Nu, adăugarea se face în conformitate cu regulile aritmetice obișnuite, și nu algebra booleană. 9 + 1 = 0 cu transferul unității la următoarea cifră - aceasta se obține în aritmetica zecimală obișnuită. Legile booleene sunt aplicate tocmai pentru operațiile logice, mai degrabă decât cele aritmetice.
Și adăugarea este efectuată într-o unitate aritmetică-logică (ALU), care nu constă în declanșatoare. Triggerul este un element al logicii secvențiale, iar ALU este unul combinațional. Declanșatoarele servesc la stocarea informațiilor, în timp ce conversia lor se efectuează în ALU. - Acum 3 luni
Indiferent [143K]
Sunt de acord! Nu am intrat în detalii. Ar fi prea mult. - Acum 3 luni
Roger p trist [176K]
În general (nu în detaliu!) Sunt de acord cu Indiferent că descrierea procesorului necesită o carte. Și nu numai. Și tot încerc.
Trebuie să plecăm de la sarcina care este pusă în fața procesorului. Sarcina este simplă: luați unul dat, luați, dacă este necesar, altul dat, faceți ceva cu aceste date și puneți rezultatul undeva, astfel încât să nu dispară. Ce anume - de asemenea, trebuie să înțeleagă.
Acestea sunt principalele clase de operațiuni pentru orice procesor: citirea datelor, citirea comenzilor, decriptarea comenzilor, prelucrarea datelor, scrierea datelor. Acest lucru înseamnă că războiul de țesut și principalele blocuri procesor: citit bloc de comandă, citirea de date (de multe ori unul și același bloc, dar în calculatoare arhitectura Harvard, memorie de date și instrucțiuni de memorie - acestea sunt două de memorie diferite, separate fizic, și pentru ei să folosească două diferite lectură canal independent), un record de bloc rezultatele înapoi la elementele de memorie ale unei instrucțiuni magazin intermediare și date, instrucțiuni decriptarea unitate care înțelege ce trebuie făcut în această etapă, și a „dumatel“ real - informații despre unitatea de procesare (o aritmetică-logică Dispozitiv de skoe).
În sfârșit, aveți nevoie de un dirijor care să gestioneze toată această economie: un generator de ceas.
Și acum cum funcționează.
decodor de instrucțiuni în cele din urmă controlează „creierul“ a procesorului - ALU, în care există o prelucrare directă a datelor, cum ar fi adăugarea sau de scădere a datelor, să le compare cu fiecare alte operații logice (adăugare logică sau multiplicare, operare biți la nivel de bit, logice sau de schimbare aritmetică.) . ALU efectuează de obicei numai instrucțiunile cele mai simple, din punct de vedere al logicii computerelor. Pentru comenzi complexe, cum ar fi multiplicarea aritmetică, în calculatorul timpurie numește o rutină specială care împarte operațiunea în simplu, care poate fi realizată în ALU în moderne - acestea sunt transmise la executarea unei unități speciale - coprocesorul (amintiți-vă 8087 Aceasta este exact este?).
În plus față de pur dumatelya, în ALU și registre include stocarea operanzii - blocul de date, și peste care se efectuează la momentul operației. Bit aceste registre și identifică „calculatoare bit“ - poate fi de 8 biți, la fel ca în mașinile foarte simplu primul (primul microprocesor a fost un 4-biți) poate fi 64, ca și în cele mai moderne, și poate fi 256, la fel ca în grafic procesoare.
Un bloc de procesor separat este un bloc de întrerupere. Acestea sunt "urechile" lui. Mecanismul de întrerupere vă permite să răspundeți la evenimente externe care nu sunt urgente sau la evenimente care vin într-un moment imprevizibil în timp. De exemplu, apăsarea unei taste sau deplasarea cu mouse-ul. Procesorul nu poate monitoriza în mod constant dacă tasta este apăsată sau nu, pentru că atunci nu va mai putea face altceva. Dar dacă un semnal vine de la tastatură, întreruperea unei sarcini de bază a procesorului, el poate să se distragă, să se ocupe rapid de această tastatură și să se întoarcă la afacerea sa.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: