Čo je výpočtový cyklus?

Výpočtový cyklus, známy tiež ako strojový cyklus alebo výučbový cyklus, je základný proces, ktorý počítačová spracovateľská jednotka (CPU) používa na vykonanie jednej inštrukcie. Je to základný stavebný blok toho, ako počítač vykonáva akúkoľvek úlohu. Zatiaľ čo špecifiká sa mierne líšia v závislosti od architektúry CPU, všeobecný cyklus zvyčajne zahŕňa tieto štyri fázy:

1. načítať: CPU načíta ďalšiu inštrukciu z pamäte. Adresa inštrukcie je držaná v špeciálnom registri s názvom Program Counter (PC). Inštrukcia sa načíta z umiestnenia pamäte určeného počítačom.

2. dekód: CPU dekóduje načítanú inštrukciu, aby pochopila, akú operáciu potrebuje a na akých údajoch potrebuje fungovať. Zahŕňa to rozdelenie výučby do jeho zložkových častí (OPCODE a Operands).

3. Vykonajte: CPU vykonáva operáciu určenú inštrukciou. To by mohlo zahŕňať aritmetické výpočty, logické operácie, pohyb údajov alebo zmeny toku riadenia (napríklad vetvenie). Aritmetická logická jednotka (ALU) je často silne zapojená do tejto fázy.

4. Sklad: CPU ukladá výsledok operácie späť do pamäte alebo do registra. Programový počítadlo (PC) sa aktualizuje tak, aby poukazoval na ďalšiu inštrukciu, ktorá sa má vykonať.

Zjednodušene povedané: Predstavte si recept (program). Výpočtový cyklus je ako sledovať jeden krok v tomto recepte:

* načítať: Prečítajte si ďalší krok v recepte.

* dekód: Pochopte, čo vám tento krok hovorí (napr. „Zmiešajte múku a cukor“).

* Vykonajte: Urobte krok (zmiešajte múku a cukor).

* Store: Odložte výsledok (zmiešané prísady) stranou.

Tieto štyri kroky sa opakujú nepretržite a spracovávajú pokyny jeden po druhom, až kým sa program nedokončí. Rýchlosť, pri ktorej tento cyklus dokončí (meraný v Hertz alebo cykloch za sekundu), je kľúčovým faktorom pri určovaní celkového výkonu CPU. Moderné CPU často využívajú techniky, ako je potrubie na prekrývanie fáz viacerých pokynov, čo výrazne zvyšuje rýchlosť vykonávania.

• Predchádzajúca strana: Aké výrobné faktory je počítač? 
• Ďalšia strana: Výstupné opatrenia zdrojov a činností sú?