Cos’è il processore?
Il processore lo consideriamo come il cervello del computer, infatti il processore
coordina tutte le sue azioni.
Nello specifico il processore lo indentifichiamo nella CPU (Central Processing Unit).
La CPU è formata dalla: CU (Control Unit), ALU (Aritmetic Logic Unit) e i Registri.
Nel dettaglio:
coordina tutte le attività del processore
svolge i calcoli
sono un piccolo spazio di memoria, che contiene i dati che
servono al processore in quel momento.
Vediamo ora come lavora la CPU e come esegue le istruzioni:
Questo procedimento, chiamato ciclo macchina, si divide in 4 fasi:
La prima fase che la macchina esegue è:
- il Fetch dell’istruzione
In questa operazione la CPU trasmette il contenuto del PC=Program Counter (il
registro degli indirizzi, cioè dov’è contenuto l’indirizzo della cella dell’istruzione che
andrà eseguita) al MAR=Memory Address Register che ha il compito di mantenere
l’indirizzo attivo sulla linea dei bus.
A questo punto la memoria riceve due informazioni dalla CPU: un indirizzo di una
cella e un segnale di lettura. Dalle informazioni ricevute, la memoria invia l’istruzione
della cella indicata alla CPU che la riceve nell’MDR = Memory Data Register ( il
registro del dato di memoria ).
La seconda fase è:
Il Decode dell’istruzione
In questa fase l’istruzione passa dall’MDR al registro IR=Instruction Register (che è il
registro delle istruzioni) che condifica l’istruzione, e prosegue nell’ALU=Aritmetic
Logic Unit (in altre parole il calcolatore della CPU) che esegue l’istruzione.
Se l’istruzione prevede una lettura degli operandi (ossia prelevare un operando dalla
memoria)(ciascuno degli elementi con i quali si effettua una operazione aritmetica) si
passa al:
Fetch degli operandi
Nel fetch degli operandi la CPU preleva un dato dalla memoria, eseguendo il tutto
come nel Fetch dell’istruzione.
Se la CPU dispone di tutti i dati che le servono si passa alla fase di:
Execute
Qui l’istruzione viene eseguita.
Terminata l’esecuzione, il valore prodotto dall’ALU passa nei registi; se l’istruzione
prevede una scrittura in memoria, la CPU trasmette l’indirizzo dell’operando al MAR,
il valore dell’operando al MDR e attiva la line “scrivi”.
La memoria, ricevendo un valore, un indirizzo e un comando “scrivi”, procede con
una scrittura del valore nella cella del indirizzo ricevuto.
A questo punto si incrementa il valore del PC e si riparte da capo.
Tutto questo avviene in una frazione di secondo.
Dopo aver visto come lavora la CPU andiamo a vedere più in dettaglio da cosa è
composta.
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