logo search
ОЭВМ

13. Стадии выполнения команды с точки зрения взаимодействия процессора и памяти.

Процессорный конвейер работает следующим образом: весь цикл выполнения команды разбивается на несколько участков (обычно их называют стадиями), которые выполняются последовательно. Продолжительность выполнения каждой стадии значительно меньше выполнения всей команды, как если бы она была одним целым. Так, например, команда чтения данных в регистр из произвольного адреса в оперативной памяти может быть разбита на следующие стадии :

- Выборка команды из оперативной памяти

- Декодирование команды

- Выдача команды на исполнительные устройства

- Установка адреса на адресной шине процессора

- Чтение данных из выбранной ячейки оперативной памяти

- Копирование считанных данных в заданный регистр

При конвейеризации происходит совмещение во времени различных стадий. Данные поступают на первую стадию конвейера, обрабатываются и переходят на вторую стадию, в то время как на первую стадию поступают новые данные. Конвейеризация широко применяется в современных микропроцессорах. Очевидно, что скорость работы конвейера равна скорости самой медленной его стадии. Поэтому имеет смысл разбить медленные ступени конвейера дополнительно еще на несколько стадий. В 486 процессоре длина конвейера была 5 стадий, в процессоре Pentium4 конвейер имеет длину 20 стадий.