Programa, komanda, komandos ciklas

Programa, komanda, komandos ciklas

MPS bet kuriuo laiko momentu vykdo vien¹ iš šių veiksmų:

duomenų įvedim¹;

duomenų apdorojim¹;

rezultatų išvedim¹.

Visi šie veiksmai vykdomi pagal program¹, kuri talpinama atminties įrenginyje. Programa yra nuosekli komandų seka. Programos vykdymas – tai nuoseklus komandų vykdymas.

Komanda vadinama funkciškai visiškai užbaigtas elementarus veiksmas, kurį atlieka MP. Komanda apibūdinama:

naudojamu duomenų tipu (rūšimi);

duomenų šaltiniu (iš kur gaunami duomenys);

operacijos (veiksmo) tipu;

duomenų imtuvu (kur talpinami rezultatai);

kitos komandos gavimo šaltiniu.

Visos komandos saugojamos atmintyje koduotame pavidale. Šis kodas vadinamas objektiniu, vykdomuoju ar mašinos kodu. Progaminiu požiūriu komanda yra vientisas ir nedalomas veiksmas, tačiau techniškai ji susideda iš kelių tipinių sistemos magistralės darbo ciklų.

Komandos ciklu vadinamas laikas, per kurį atliekama 1 komanda. Komandos ciklas turi dvi fazes:

išrinkimo (skaitymo) fazė (angl. fetch);

vykdymo fazė (angl. execute).

Komandos ciklas grafiškai pavaizduotas 5 pav.

5 pav. Komandos ciklas

Išrinkimo fazė visoms komandoms vienoda. Šioje fazėje pagal adres¹, kuris nurodytas programos skaitiklyje PC (angl. Program Counter), iš atminties komanda skaitoma ir įsimenama komandų registre IR (angl. Instruction Register). Kartu PC turinys didinamas 1 arba 2. Taip nurodomas adresas kitos komandos, kurį bus vėl skaitoma pabaigus vykdyti ši¹ komand¹.

Vykdymo fazė skirtinga kiekvienai komandai. Ji priklausomai nuo komandos tipo. Šioje fazėje atliekami 2 pagrindiniai veiksmai:

komandos kodo, esančio IR dešifravimas;

valdymo signalų formavimas ir komandos vykdymas.

Komandos vykdymas gali apimti šiuos veiksmus:

kitų komandos baitų skaitymas (esant dvibaitei ar tribaitei komandai);

operandų reikalingų komandai vykdyti skaitymas;

komandos vykdymo rezultatų rašymas;

duomenų mainai su Įv.-Iš. Į portais.

Pabaigus vykdymo fazź procesas kartojamas, skaitoma eilinė komanda iš AĮ. Ypatinga HALT komanda, kuri nutraukia komandos ciklo eig¹ ir MP pereina į laukimo būsen¹.

MPS veikia taip: įjungus maitinimo įtamp¹ (nuspaudus pradinio nustatymo mygtuk¹ RESET), išvalomas programinis skaitiklis (PC = 0000H). Šis adresas vadinamas startiniu adresu, pagal kurį skaitoma pirmoji komanda iš AĮ. Vykdoma išrinkimo fazė. Komanda dešifruojama ir atliekami veiksmai, atitinkantys dešifruot¹ komand¹. Skaitoma antroji iš eilės komanda ir procesas kartojamas.