tailieunhanh - Giáo trình kiến trúc máy tính I - Chương 7

Tài liệu tham khảo Giáo trình kiến trúc máy tính I gồm 7 chương trình bày các vấn đề chung nhất, các thành phần cơ bản nhất cấu thành nên máy tính hiện đại nhằm trang bị cho sinh viên các nội dung chủ yếu - Chương 7 Tổ chức bộ xử lý | Chương VII Tổ chức Bộ xử lý Chương VII TỔ CHỨC BỘ XỬ LÝ Trong các chương trước chúng ta đã các khái niệm cơ bản liên quan đến các phần khác nhau của máy tính. Trong chương này chúng ta tập trung vào bộ phận chính yếu của mọi máy tính - bộ xử lý trung tâm central processing unit - CPU . Chức năng chính yếu của CPU là thực thi các lệnh được lưu trong bộ nhớ chính. Như đã đề cập trong phần giới thiệu do giáo trình này được thiết kế dành cho sinh viên học ngay học kỳ đầu tiên cho nên chúng ta chỉ đề cập đến các vấn đề ở mức độ đơn giản. . Tổ chức bộ xử lý trung tâm Để hiểu được cách tổ chức trong CPU như thế nào chúng ta hãy xem những đòi hỏi ở bên trong nó và những gi nó phải thực hiện. Nói chung những công việc nó phải làm là - Tìm nạp lệnh Fetch Instruction CPU đọc một lệnh từ bộ nhớ - Diễn giải lệnh Interpret Instruction Lệnh được giải mã và xác định xem hành động gì đòi hỏi thực hiện - Tìm nạp dữ liệu Fetch data Để thực hiện câu lệnh có thể đòi hỏi đọc dữ liệu từ bộ nhớ hoặc từ các thiết bị nhập xuất - Xử lý dữ liệu Process data Việc thi hành lệnh có thể đòi hỏi thực hiện một vài phép tính số học hay logic trên các dữ liệu tìm nạp vào - Ghi dữ liệu Write data Kết quả thực thi lệnh cũng có thể đòi hỏi phải ghi dữ liệu vào bộ nhớ hoặc ghi ra các thiết bị nhập xuất. Để làm được các việc như vậy đòi hỏi CPU cần lưu một số dữ liệu tạm thời. Nó phả nhớ vị trí của lệnh vừa thực hiện cũng như nó cần phải biết được ở đâu có thể nhận được lệnh tiếp theo để thực hiện. Nó cần lưu tập lệnh và dữ liệu tạm thời trong khi thực thi 191 Chương VII Tổ chức Bộ xử lý một lệnh nào đó. Nói cách khác CPU cần một bộ nhớ trong nhỏ để tiện lợi làm việc. Nói chung để thực hiện các việc vừa liệt kê ở trên một bộ xử lý trung tâm đơn giản cần bao gồm ba nguyên tố quan trọng nhất tập các thanh ghi một bộ xử lý logic số học Arithmetic Logic Unit - ALU và một bộ điều khiển Control Unit - CU . Tổ chức một máy tính đơn giản gồm CPU và tương tác của nó với bộ nhớ chính và các thiết bị nhập xuất có