2.2. Процессор

Опр. Процессор – электронное устройство ЭВМ, способное заполнять битовым содержимым ячейки памяти сообразно битовому содержимому неких других ячеек памяти.

Свойства:

1. количество операций (алгоритмов) создания нового содержимого ограничено и образует множество базовых операций обработки;

2. количество разновидностей (по размеру и структуре) обрабатываемых процессором фрагментов памяти ограничено и образует множество базовых объектов обработки процессора.

Для современных ЭВМ количество базовых объектов обработки и базовых операций обработки исчисляется всего несколькими десятками.

Основные действия процессора:

а) чтение бинарных кодов из указанных ячеек памяти;

б) преобразование прочитанных кодов сообразно указанной стандартной операции в новый бинарный код;

в) записать полученного бинарного кода в указанную ячейку памяти.

Рабочий режим процессора основан на зацикленной последовательности следующих действий:

1. Из активной командной ячейки памяти процессор:

а) считывает код операций обработки (код операций определяет размер всей ячейки с командой).

б) считывает адреса ячеек памяти, где находится исходная информация для обработки,

в) считывает адрес ячейки памяти, куда следует поместить результат обработки.

2. Сообразно прочтенным коду операции и адресам копирует исходные данные из оперативной памяти в собственную память-регистры,

3. Сообразно прочтенному коду операции, обрабатывает исходные данные и получает новые результирующие данные.

4. Записывает эти данные в память по ранее прочтенному адресу.

5. Пересчитывает адрес активной командной ячейки памяти: добавляет к текущему адресу размер только что выполненной командной ячейки. В результате активной становиться следующая ячейка памяти.

6. Возвращается в состояние п.п.(1).

Конструкция процессора ЭВМ предусматривает единственную возможность изменения типичного рабочего режима процессора – это специальная команда, принудительно изменяющая адрес активной ячейки. В транскрипции естественного языка, эта команда озвучивается так: если содержимое указанной ячейки с исходными данными содержит не нулевые биты, то в качестве адреса активной ячейки следует взять числовой код из второй ячейки. Если же содержимое первой указанной ячейки с исходными данными состоит из одних нулей, то следует стандартно изменить адрес активной ячейки памяти, т.е. перейти к выполнению следующей командной ячейки.

Важно осознать: процессор работающей ЭВМ никогда не бывает в пассивном состоянии - он постоянно выполняет какие-то команды: возможно бесконечно повторяя одну и ту же последовательность действий.

Фатальный исход для процессора может наступить в следующем случаях:

а) в командной ячейке указан код операций обработки, который не предусмотрен создателями ЭВМ,

б) в командной ячейке указан адрес ячейки памяти, которая отсутствует в оперативной памяти,

в) предложенные процессору исходные данные (информация) не могут быть обработаны указанной операцией из-за не соответствия форматов входных и выходных данных.

Вывод: содержимое командных ячеек должно соответствовать тому, что умеет делать процессор (что предусмотрено конструкцией ЭВМ).

Итоговые определения и выводы.

Для ЭВМ, информационной операцией обработки (ОО) является любая последовательность воздействий изменяющих битовое содержимое оперативной памяти ЭВМ.

Базовыми ОО ЭВМ являются те воздействия на оперативную память, которые происходят при активизации специальных (предусмотренных конструкторами) фрагментов аппарата-процессора.

Для большинства персональных ЭВМ набор базовых ОО реализует известные из средней школы арифметические и логические операции, а также сравнение и пересылку информации в границах оперативной памяти.