Основной цикл работы компьютера

Вся деятельность компьютера – это непрерывное выполнение тех или иных программ, которые в свою очередь могут загружать новые программы и т.д.

Каждая программа состоит их отдельных машинных команд. Каждая машинная команда, в свою очередь, делится на ряд элементарных унифицированных составных частей, которые принято называть тактами. В зависимости от сложности команды она может быть реализована за разное число тактов.

При выполнении каждой команды компьютер проделывает определенные стандартные действия:

1. согласно содержимого счетчика адреса команд, считывается очередная команда программы (ее код обычно заносится на хранение в регистр команд УУ);

2. счетчик команд автоматически изменяется так, чтобы в нем содержался адрес следующей команды (в простейшем случае к текущему значению счетчика прибавляется некоторая константа, определяющаяся длиной команды);

3. считанная в регистр команд операция расшифровывается, извлекаются необходимые данные и над ними выполняются требуемые действия;

4. действия 1-3 циклически повторяются до команды останова или наступления прерывания;

5. после выборки команды останова компьютер прекращает работу программы.

Это алгоритм работы линейного алгоритма. При изменении порядка вычислений для реализации развилки или цикла, достаточно в счетчик команд занести требуемый адрес (именно так происходит условный или безусловный переход).

При использовании в компьютере метода конвейеризации несколько внутренних устройств процессора работают параллельно: одно считывает команду, другое дешифрует операцию, третье вычисляет адреса используемых операндов и т.д. В результате процессор работает с опережением, т.е. по окончании одной команды оказывается, что следующая уже выбрана из ОЗУ, дешифрована и готова к использованию.