Odkiaľ pochádzajú riadiace pokyny?

Ovládanie pokynov, ktoré diktujú operácie, ktoré CPU vykonáva, pochádzajú z niekoľkých rôznych miest v závislosti od architektúry a konkrétneho okamihu v čase:

1. Hlavná pamäť (RAM):

* Programový kód: Primárnym zdrojom riadiacich pokynov je programový kód uložený v hlavnej pamäti (pamäť s náhodným prístupom alebo RAM). Pri spustení programu sa jeho pokyny načítajú z úložiska (napríklad pevný disk alebo SSD) do RAM. CPU potom tieto pokyny načíta jeden po druhom (alebo v dávkach), dekóduje ich a vykoná ich. Toto je najbežnejší a najzákladnejší zdroj.

2. Výučba vyrovnávacej pamäte (L1, L2, L3 Caches):

* často používané pokyny: Na zrýchlenie vykonávania používajú CPU cache, ktoré sú menšie a rýchlejšie spomienky. Výučovacia vyrovnávacia pamäť obsahuje kópie často používaných pokynov získaných z pamäte RAM. Keď CPU potrebuje inštrukciu, najprv skontroluje vyrovnávaciu pamäť. Ak je inštrukcia tam („Hit cache Hit“), je získaná oveľa rýchlejšie ako ísť do hlavnej pamäte.

3. Microcode (v komplexných architektúrach sada inštrukcií - CISC):

* Komplexné operácie: V starších alebo zložitejších architektúrach (napríklad Intel X86) sú niektoré pokyny v skutočnosti implementované ako sekvencie jednoduchších mikroinštrukcií. Tento * mikrokód * je uložený v špeciálnej ROM (pamäť iba na čítanie) alebo podobné úložisko v samotnom CPU. Keď sa CPU stretne s komplexnou inštrukciou, vykoná zodpovedajúcu sekvenciu mikrokódov, ktorá rozdeľuje zložitú inštrukciu na jednoduchšie a zvládnuteľné kroky. To je menej bežné v architektúrach moderných RISC (znížené výpočty inštrukcií), ktoré vo všeobecnosti uprednostňujú jednoduchšie pokyny, ktoré je možné vykonať priamo.

4. Prerušenia:

* Externé udalosti: Prerušenia sú signály, ktoré môžu prerušiť normálny tok vykonávania programu. Môžu pochádzať z hardvéru (napr. Stlačením klávesnice, diskovej jednotky dokončenia operácie) alebo softvéru. Keď dôjde k prerušeniu, CPU uloží stav aktuálneho programu a skočí do špeciálnej rutiny s názvom Rutina prerušenia *prerušenia *alebo *prerušenia (ISR) *. ISR obsahuje pokyny na zvládnutie prerušenia (napr. Čítanie údajov z klávesnice). Po dokončení ISR CPU obnoví uložený program programu a obnoví vykonanie tam, kde sa skončil.

* Preto môže prerušenie spôsobiť * odlišnú * sadu ovládacích pokynov, ktoré sa majú vykonať, ako to, čo pôvodný program zamýšľal.

5. Reset vektor:

* spustenie: Keď je počítač zapnutý alebo resetovaný, CPU začne vykonávať pokyny z preddefinovanej pamäťovej adresy s názvom *reset vektor *. Tento vektor obsahuje adresu prvej inštrukcie, ktorá sa má vykonať, zvyčajne začiatok zavádzača zavádzača operačného systému.

v súhrne:

Tok zvyčajne vyzerá takto:

1. Power On/Reset: CPU sa začína pri resetovom vektore.

2. Proces zavádzania: Zavádzač v RAM načíta operačný systém.

3. Vykonanie programu: Programový kód a údaje sa načítajú do RAM.

4. načítať CPU načíta pokyny od RAM (alebo inštruktážnej vyrovnávacej pamäte), dekóduje ich do ovládacích signálov a vykoná tieto signály.

5. prerušuje: Externé udalosti môžu vyvolať prerušenia a odklonenie vykonávania na prerušenie manipulátorov.

Samotný CPU je agent, ktorý načítava a vykonáva tieto pokyny, po opakovanom cykle načítania-decode-výkon. Zdroj * pokynov sa však líši, ako je opísané vyššie.

• Predchádzajúca strana: Prečo moja klávesnica napíše otáznik alebo lomka vpred? 
• Ďalšia strana: Čo z obrazovky tip príkaz?