CÂU HeI VÀ BÀI TgP CHƯƠNG
7.1. Tch bx lý trung tâm
đF hiFu ựư;c cách tG ch8c trong CPU như th nào chúng ta hãy xem nhHng ựòi hJi D bên trong nó và nhHng gì nó ph i th:c hi n. Nói chung nhHng công vi c nó ph i làm là:
3 Tìm nNp l nh (Fetch Instruction): CPU ự*c m)t l nh tQ b) nh
3 DiSn gi i l nh (Interpret Instruction): L nh ựư;c gi i mã và xác ựUnh xem hành ự)ng gì ựòi hJi th:c hi n 3 Tìm nNp dH li u (Fetch data): đF th:c hi n câu l nh có
thF ựòi hJi ự*c dH li u tQ b) nh hoVc tQ các thi t bU nh'p xuCt
3 X- lý dH li u (Process data): Vi c thi hành l nh có thF ựòi hJi th:c hi n m)t vài phép tắnh sZ h*c hay logic trên các dH li u tìm nNp vào
3 Ghi dH li u (Write data): K t qu th:c thi l nh cũng có thF ựòi hJi ph i ghi dH li u vào b) nh hoVc ghi ra các thi t bU nh'p xuCt.
Chương VII: T ch c B x lý
đF làm ựư;c các vi c như v'y ựòi hJi CPU c!n lưu m)t sZ dH li u tNm th`i. Nó ph i nh vU trắ c"a l nh vQa th:c hi n cũng như nó c!n ph i bi t ựư;c D ựâu có thF nh'n ựư;c l nh ti p theo ựF th:c hi n. Nó c!n lưu t'p l nh và dH li u tNm th`i trong khi th:c thi m)t l nh nào ựó. Nói cách khác CPU c!n m)t b) nh trong nhJ ựF ti n l;i làm vi c.
Nói chung ựF th:c hi n các vi c vQa li t kê D trên, m)t b) x- lý trung tâm ựơn gi n c!n bao gam ba nguyên tZ quan tr*ng nhCt: t'p các thanh ghi, m)t b) x- lý logic sZ h*c (Arithmetic Logic Unit 3 ALU) và m)t b) ựi=u khiFn (Control Unit 3 CU). TG ch8c m)t máy tắnh ựơn gi n gam CPU và tương tác c"a nó v i b) nh chắnh và các thi t bU nh'p xuCt có thF biFu diSn như hình 7.1.
Hình 7.1. TG ch8c m)t máy tắnh ựơn gi n
B) các thanh ghi c"a các loNi máy tắnh là khác nhau và thư`ng chia làm hai loNi, các thanh ghi ựư;c dùng v i mgc ựắch chung ( ), và các thanh ghi v i mgc ựắch ựVc bi t ( ). Các thanh ghi mgc ựắch chung
ựư;c s- dgng cho bCt kỳ mgc ựắch nào, vắ dg như có thF dùng nó làm nơi lưu trH các loNi dH li u khác nhau, dùng làm lưu các toán hNng c"a m)t l nh. Trong khi các thanh ghi v i mgc ựắch ựVc bi t chB có m)t sZ ch8c năng bên trong CPU, vắ dg như b) ự m chương trình (progam counter 3 PC) là m)t thanh ghi v i mgc ựắch ựVc bi t ựó là chB dùng ựF lưu ựUa chB c"a l nh c!n th:c hi n ti p theo. M)t vắ dg khác c"a thanh ghi v i mgc ựắch ựVc bi t là thanh ghi mã l nh (Instruction Registers Ờ IR), thanh ghi này chB ựư;c dùng ựF lưu mã l nh ựang th:c hi n tNi th`i ựiFm hi n tNi.
B) logic sZ h*c ALU cung cCp m)t mNch sZ c!n thi t ựF th:c hi n các phép tắnh sZ h*c (như c)ng, trQ, nhân , chia), logic (như NOT, AND, OR) và các phép toán dUch chuyFn trong b) l nh.
B) ựi=u khiFn (control block) chUu trách nhi m ựi=u khiFn m*i hoNt ự)ng c"a CPU như tìm nNp l nh tQ b) nh chắnh, gi i mã nó, ựUnh loNi xem nó thu)c loNi nào và cuôi cùng là ra l nh cho các b) ph'n trong CPU làm vi c gì.
CPU tìm nNp l nh tQ b) nh chắnh, ự*c dH li u tQ b) nh chắnh, ghi dH li u ngư;c lNi ựó khi c!n và truy=n các dH li u tQ các thi t bU ngoNi vi vào máy tắnh cũng như ựưa các dH li u trong máy tắnh ra các thi t bU ngoNi vi. Các thi t bU ngoNi vi D ựây có thF là G ựã c8ng, máy in, flash memory,Ầ
Trong hình 7.2 cho ta sơ ựa tGng quát c"a CPU m)t cách tn mB hơn. Trong ựó chB ra vi c truy=n dH li u và ựư`ng ựi=u khiFn logic cũng ựư;c chB ra bao gam c m)t nguyên tZ g*i là trgc CPU n)i (In ). Nguyên tZ này ựư;c c!n ựF truy=n dH li u giHa các thanh ghi khác nhau và ALU, bDi vì trên th:c t thì ALU th:c thi chB trên các dH li u nom D b) nh bên trong CPU.
Hình 7.2. CCu trúc bên trong c"a CPU