kiến trúc máy tính Vũ Đức Lung phần 9

Tham khảo tài liệu kiến trúc máy tính vũ đức lung phần 9, công nghệ thông tin, hệ điều hành phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
kiến trúc máy tính Vũ Đức Lung phần 9Chương VII: T ch c B x lý Chương VII: T ch c B x lý ð làm ñư c các vi c như v y ñòi h i CPU c n lưu m t s d li u t m th i. Nó ph i nh v trí c a l nh v a th c hi n cũng Chương VII: T CH C B X LÝ như nó c n ph i bi t ñư c ñâu có th nh n ñư c l nh ti p theo ñ th c hi n. Nó c n lưu t p l nh và d li u t m th i trong khi th c thi m t l nh nào ñó. Nói cách khác CPU c n m t b nh trong nh ñ Trong các chương trư c chúng ta ñã các khái ni m cơ b n ti n l i làm vi c.liên quan ñ n các ph n khác nhau c a máy tính. Trong chương này Nói chung ñ th c hi n các vi c v a li t kê trên, m t bchúng ta t p trung vào b ph n chính y u c a m i máy tính – b x lý trung tâm ñơn gi n c n bao g m ba nguyên t quan tr ngx lý trung tâm (central processing unit - CPU). Ch c năng chính nh t: t p các thanh ghi, m t b x lý logic s h c (Arithmeticy u c a CPU là th c thi các l nh ñư c lưu trong b nh chính. Như Logic Unit - ALU) và m t b ñi u khi n (Control Unit - CU). Tñã ñ c p trong ph n gi i thi u, do giáo trình này ñư c thi t k ch c m t máy tính ñơn gi n g m CPU và tương tác c a nó v i bdành cho sinh viên h c ngay h c kỳ ñ u tiên cho nên chúng ta ch nh chính và các thi t b nh p xu t có th bi u di n như hình 7.1.ñ c p ñ n các v n ñ m c ñ ñơn gi n.7.1. T ch c b x lý trung tâm ð hi u ñư c cách t ch c trong CPU như th nào chúng tahãy xem nh ng ñòi h i bên trong nó và nh ng gì nó ph i th chi n. Nói chung nh ng công vi c nó ph i làm là: - Tìm n p l nh (Fetch Instruction): CPU ñ c m t l nh t b nh - Di n gi i l nh (Interpret Instruction): L nh ñư c gi i mã và xác ñ nh xem hành ñ ng gì ñòi h i th c hi n - Tìm n p d li u (Fetch data): ð th c hi n câu l nh có th ñòi h i ñ c d li u t b nh ho c t các thi t b nh p xu t - X lý d li u (Process data): Vi c thi hành l nh có th ñòi h i th c hi n m t vài phép tính s h c hay logic trên các d li u tìm n p vào Hình 7.1. T ch c m t máy tính ñơn gi n - Ghi d li u (Write data): K t qu th c thi l nh cũng có B các thanh ghi c a các lo i máy tính là khác nhau và th ñòi h i ph i ghi d li u vào b nh ho c ghi ra các thư ng chia làm hai lo i, các thanh ghi ñư c dùng v i m c ñích thi t b nh p xu t. chung (general-purpose registers), và các thanh ghi v i m c ñích ñ c bi t (special-purpose registers). Các thanh ghi m c ñích chung 218 219Chương VII: T ch c B x lý Chương VII: T ch c B x lýñư c s d ng cho b t kỳ m c ñích nào, ví d như có th dùng nólàm nơi lưu tr các lo i d li u khác nhau, dùng làm lưu các toánh ng c a m t l nh. Trong khi các thanh ghi v i m c ñích ñ c bi tch có m t s ch c năng bên trong CPU, ví d như b ñ m chươngtrình (progam counter - PC) là m t thanh ghi v i m c ñích ñ c bi tñó là ch dùng ñ lưu ñ a ch c a l nh c n th c hi n ti p theo. M tví d khác c a thanh ghi v i m c ñích ñ c bi t là thanh ghi mã l nh(Instruction Registers – IR), thanh ghi này ch ñư c dùng ñ lưu mãl nh ñang th c hi n t i th i ñi m hi n t i. B logic s h c ALU cung c p m t m ch s c n thi t ñth c hi n các phép tính s h c (như c ng, tr , nhân , chia), logic(như NOT, AND, OR) và các phép toán d ch chuy n trong b l nh. B ñi u khi n (control block) ch u trách nhi m ñi u khi nm i ho t ñ ng c a CPU như tìm n p l nh t b nh chính, gi i mãnó, ñ nh lo i xem nó thu c lo i nào và cuôi cùng là ra l nh cho cácb ph n trong CPU làm vi c gì. CPU tìm n p l nh t b nh chính, ñ c d li u t b nh Hình 7.2. C u trúc bên trong c a CPUchính, ghi d li u ngư c l i ñó khi c n và truy n các d li u t cácthi t b ngo i vi vào máy tính cũng như ñưa các d li u trong máytính ra các thi t b ngo i vi. Các thi t b ngo i vi ñây có th là ...