INTERNACIONALNI UNIVERZITET TRAVNIK
SAOBRAĆAJNI FAKULTET
Seminarski rad iz Informatike
ORGANIZACIJA PROCESORA
Mević Irijan
Asist.Larisa Ramić
TRAVNIK, 2013
Sadrža
j
Uvod...............................................................................................................
.... 1
Funkcija procesora
............................................................................................. 3
Princip rada procesora
....................................................................................... 5
Jedinice kojima se mjeri brzina procesora
........................................................... 7
Struktura mikroprocesora
.................................................................................. 8
Arhitektura procesora
...................................................................................... 10
Arhitektura 64-bitnih procesora
....................................................................... 12
Hlađenje procesora
.......................................................................................... 13
Literatura ......................................................................................................
... 15
•
Adresna jedinica (Address Unit)
koja ima zadatak da upravlja pristupom
memoriji i njenom zaštitom. Na primer ona proverava da li je dozvoljen
pristup određenoj zoni memorije, što može da bude izuzetno značajno u
multitasking okruženjima.
1
•
Jedinica magistrala ili ulazno izlazna jedinica (BUS Unit)
predstavlja mesto
preko koga se mikroprocesor povezuje sa spoljašnjim svetom, to jest prima i
šalje podatke. Ova jedinica takođe pristupa instrukcijama koje se nalaze u
memoriji.
•
Instrukcijska jedinica (Istruction Unit)
prihvata instrukcije koje
dolaze iz jedinice magistrala i dekoduje ih (prepoznaje ih), pa ih u
odgovarajućem formatu šalje u izvršnu jedinicu.
•
Izvršna jedinica (Execution Unit)
je srce mikroprocesora.Ona se, kao što se
sa slike vidi, sastoji od tri glavna dela:
o
Aritmetička i logička jedinica (ALU - Arithmetic and Logical Unit )
. U
ovoj jedinici se obavljaju peracije koje su zadane instrukcijom.
o
Skup registara
. Uloga registara je da privremeno sačuva podatke koji su
potrebni da bi se obavila zadata instrukcija. Broj registara, njhova vrsta
i veličina (broj bitova) je različita kod različitih mikroprocesora.
Veličina registara određuje bitnost procesora. Kada se kaže da je, na
primer, Pentijum procesor 32-bitni, to znači da njegovi registri imaju
veličinu od 32 bita.
o
Mikrokod
je blok u kome se nalazi skup instrukcija i tabela na
osnovnom nivou koje
kontrolišu i određuju rad samog mikroprocesora.
Funkcija procesora
Osnovna funkcije većine procesora, bez obzira na njihov fizički oblik je
da izvrši niz uskladištenih naredbi koji se naziva program. Program je
predstavljen nizom brojeva koji se čuvaju u nekoj vrsti kompjuterske
memorije. Postoje 4 koraka koji gotovo svi procesori koriste u svom radu:
fetch
,
decode
,
execute
, i
writeback
.
Prvi korak,
preuzimanje (fetch)
, podrazumeva preuzimanje naredbe (koja
je predstavljena brojem, ili nizom brojeva) iz programske memorije.
Lokacija u programskoj memoriji je određena programskim brojačem (PC –
Program Counter), koji čuva broj koji identifikuje trenutnu poziciju u
programu. Kada je naredba preuzeta, programski brojač je uvećan za
dužinu instrukcijske reči u smislu memorijske jedinice. Često, naredba
koja treba da se preuzme mora biti preuzeta sa relativno spore memorije,
što usporava procesor dok čeka naredbu da se vrati. Ovaj problem je u velikoj
meri pristutan u savremenim procesorima.
Naredbe koje procesor preuzima iz memorije se koristi za određivanje
zadatka procesora. U drugom koraku,
dekodiranje (decode)
, naredbe se dele
na delove koji su značajni za druge delove procesora. Način na koji se
numerička instrukcijska vrednost tumači je definisana procesorskim
instrukcijskim setom (ISA – Instruction Set Architecture). Često jedna grupa
brojeva u naredbi, pod nazivom Opcode, ukazuje koje operacije treba da
izvrši. Preostali delovi broja obično pružaju informacije koje su potrebne
naredbi, kao što su operande za dodatnu operaciju. Takve operande mogu
biti date kao konstantna vrednost, ili kao mesto za pronalaženje te
vrednosti: registar ili memorijska adresa određenja nekim načinom
adresiranja. U starijem dizajnu, delovi procesora koji su odgovrni za
dekodiranje naredbi su bili nepromenljivi
hardverski
uređaji. Međutim, u apstraktnijim
i
komplikovanijim procesorima i instrukcijskim setovima, mikroprocesor
je često korišćen da pomogne u prevođenju naredbi u različite
konfiguracione signale za procesor. Ovaj mikroprogram je ponekad
rewritable
tako da bi mogao biti prilogođen da menja način na koji
procesor dekodira naredbe čak i posle proizvodnje.
Sledeći korak je
izvršavanje (execute)
. U ovom koraku, raličiti delovi
procesora su povezani tako da mogu da izvrše željene operacije. Ako je,
na primer, neka dodatna operacija zatražena, onda Aritmetičko Logička
Jedinica (ALU - Arithmetic Logic Unit) biće povezana sa setom ulaza i setom
izlaza. Ulazi obezbeđuju cifre koje treba sabrati, a izlazi sadrže konačan
rezultat. Aritmetičko Logička Jedinica sadži kola za izvršavanje
jednostavnih aritmetičkih i logičkih operacija na ulazima. Ako rezultat
dodatne operacije premaši veličinu odredišta, postavlja se aritmetički
overflow u flag registru.
Poslednji korak „
ponovno zapisivanje
“
(writeback)
, zapisuje rezultate
