Разрядность процессора
- число одновременно обрабатываемых им битов. Формально эта величина равна количеству даоичных разрядов в регистрах процессора. Для большинства современных ПК она равна 32.
Но. Есть еще разрядность шины данных и разрядность шины адреса.
Разрядность регистров и разрядность шины данных определяют длину обрабатываемых данных. А разрядность шины адреса определяет максимальный объем памяти, который способен поддерживать процессор. Эту характеристику называют величиной адресного пространства. Она равна 2R, R – разрядность шины адреса. Эти величины не всегда совпадают. Примеры:
Процессор |
разрядность Регистров |
разрядность Шины данных |
разрядность Шины адреса |
Объем памяти |
Intel 80286 |
16 |
16 |
4 |
До 16 Мб |
Intel 80386 |
32 |
16 |
24 |
До 16 Мб |
Pentium |
32 |
64 |
32 |
До 4 Гб |
Понятие разрядность ЭВМ = разрядность регистров+данных+адреса. Включает все три.
Основной алгоритм работы процессора.
Работа процессора фон-неймановской машины основана на регистрах двух видов.1
счетчик команд (счетчик адреса команд) – содержит адрес следующей команды, которую следует выполнить.
регистр команд (хранит команду, которая в данный момент выполняется.)
Основной
алгоритм:
То есть при выполнении каждой команды вычислительная машина проделывает определенные стандартные действия:
Согласно содержимому счетчика адреса команд считывается очередная команда программы. Ее код заносится на хранение в регистр команд.
Счетчик команд автоматически изменяется так, чтобы в нем содержался адрес следующей команды.
Считанная в регистр команд операция расшифровывается, извлекаются необходимые данные и над ними в АЛУ выполняются требуемые действия.
Таким образом, УУ непрерывно повторяет алгоритм, состоящий из трех шагов и называющийся машинным циклом:
Выбрать
Расшифровать
Выполнить
Замечание: этот алгоритм позволяет шан за шагом выполнить линейную команду. А для изменения порядка выполнения команд в программе используются операции условного (например IF) и безусловного (GOTO) переходов. Поверку условия делает АЛУ (вернее анализ). И еще – по способу задания адреса, на который надо перейти инструкции делятся на
абсолютные (адрес задается явно)
относительные (указывается смещение, которое прибавляется к текущему содержимому счетчика команд).
Система команд процессора.
Несмотря на большое количество разновидностей ЭВМ, на самом низком (машинном) уровне системы их команд имеют много общего. Любая ЭВМ обязательно содержит следующие группы команд.
Команды передачи данных, копирующие информацию из одного места в другое
Арифметические операции,
Логические операции, позволяющие компьютеру производить анализ получаемой информации. После выполнения такой команды часто следует условный переход. Простейшими примерами команд рассматриваемой группы могут служить сравнение, а также логические операции И, ИЛИ, НЕ. Кроме того, к ним часто добавляют анализ отдельных битов кода, их сброс и установку.
Сдвиги двоичного кода влево и вправо. Это очень важные операции. Так как в некоторых случаях умножение и деление вообще может быть заменено сдвигом (действительно, если дописать или убрать ноль справа, фактически сдвигая десятичную запись числа, то можно увеличить или уменьшить его в 10 раз.)
Команды ввода и вывода информации для обмена с внешними устройствами.
Команды управления, к которым, прежде всего, следует отнести все виды переходов