กระบวนการทำงานของหน่วยประมวลผล
1. กระบวนการทำงานพื้นฐานของหน่วยประมวลผล แบ่งเป็น 5 ขั้นตอน ดังนี้
1. อ่านชุดคำสั่ง (fetch)
· Fetch การอ่านชุดคำสั่งขึ้นมา 1 คำสั่งจากโปรแกรม
ในรูปของรหัสเลขฐานสอง (Binary Code from on-off of BIT)
2. ตีความชุดคำสั่ง (decode)
· Decode การตีความ 1 คำสั่งนั้นด้วยวงจรถอดรหัส (Decoder
circuit) ตามจำนวนหลัก (BIT) ว่ารหัสนี้จะให้วงจรอื่นใดทำงานด้วยข้อมูลที่ใด
3. ประมวลผลชุดคำสั่ง (execute)
· Execute การทำงานตาม 1 คำสั่งนั้น คือ
วงจรใดในไมโครโปรเซสเซอร์ทำงาน เช่น วงจรบวก วงจรลบ วงจรเปรียบเทียบ
วงจรย้ายข้อมูล ฯลฯ
4. อ่านข้อมูลจากหน่วยความจำ (memory)
· Memory การติดต่อกับหน่วยความจำ การใช้ข้อมูลที่อยู่ในหน่วยจำชั่วคราว (RAM
, Register) มาใช้ในคำสั่งนั้นโดยอ้างที่อยู่ (Address)
5. เขียนข้อมูล/ส่งผลการประมวลกลับ (write back)
· Write Back การเขียนข้อมูลกลับ โดยมีหน่วยจำ Register ช่วยเก็บที่อยู่ของคำสั่งต่อไป
ภายหลังมีคำสั่งกระโดดบวกลบที่อยู่
2. กลไกการทำงานของหน่วยประมวลผล
หน่วยประมวลผลกลางจะทำงานตามชุดคำสั่ง (instructions) ที่
อ่านขึ้นมาจากหน่วยความจำหลักเท่านั้น
จะเรียกสถาปัตยกรรมของระบบคอมพิวเตอร์ที่มีการเก็บโปรแกรม
และข้อมูลไว้ในหน่วยความจำหลัก โดยที่หน่วยประมวลผลจะทำงานกับหน่วยความจำเท่านั้น ว่า
Stored Program Architecture หรือ คอมพิวเตอร์แบบวอนนอยแมน (von Neumann Computer) โดยตั้งเป็นเกียรติให้กับ “John von Neumann”
ชุดคำสั่งของคอมพิวเตอร์
โดยทั่วไปจะประกอบด้วยส่วนย่อยๆ 2 ส่วน คือ ส่วน Opcode ซึ่งเป็นส่วนที่ระบุประเภทของการประมวลผล และส่วน Operand ซึ่งเป็นส่วนที่ระบุข้อมูลสำหรับการประมวลผลตามที่ระบุใน
opcode
โดยปกตินิยมใช้ไมโครโปรเซสเซอร์
ทำหน้าที่เป็นหน่วยประมวลผลกลาง ในระบบคอมพิวเตอร์ ดังนั้น
การอ้างถึงไมโครโปรเซสเซอร์จะอ้างถึงในหน้าที่ที่เป็นหน่วยประมวลผลกลาง โดยคำสองคำนี้อาจใช้แทนกันได้ มีกลไกที่สำคัญ
ดังนี้
1. การทำงานของคอมพิวเตอร์
ใช้หลักการเก็บคำสั่งไว้ที่หน่วยความจำ ซีพียูอ่านคำสั่งจากหน่วยความจำมาแปลความหมายและกระทำตามเรียงกันไปทีละคำ
สั่ง หน้าที่หลักของซีพียู คือควบคุมการทำงานของคอมพิวเตอร์ทั้งระบบ
ตลอดจนทำการประมวลผล
2. การทำงานของซีพียู
มีความสลับซับซ้อน ผู้พัฒนาซีพียูได้สร้างกลไกให้ทำงานได้ดีขึ้น
โดยแบ่งการทำงานเป็นส่วนๆ มีการทำงานแบบขนาน และทำงานเหลื่อมกันเพื่อให้ทำงานได้เร็วขึ้น
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น