プロセッサの構造と動作―マシンサイクルなど

マシンサイクルなど。プロセッサの構造と動作についてまとめています。

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マシンサイクル

コンピュータの処理装置が一つの命令を取り出し実行する流れをマシンサイクルと呼びます。 マシンサイクルは命令取出し段階と命令実行段階に大別されます。

命令取出し段階

次に実行する命令を主記憶装置から取り出す段階です。

• フェッチ

  プログラムカウンタの指すアドレスをもとに、主記憶装置に記憶された命令を1語、命令レジスタに取り出します。

• プログラムカウンタの更新

  命令を1語取り出すたびに、プログラムカウンタの値を1増加させます。 プルグラムカウンタは常に次に取り出す命令のアドレスを指します。

命令実行段階

命令レジスタに取り出した命令を実行する段階です。

• 命令の解読

  取り出した命令の命令部は命令解読器(デコーダ)に送られ解読されます。 解読の結果は制御信号に変換され、演算装置などに送られます。

• データの取出し

  アドレス部は、必要に応じてアドレス変換し、主記憶装置の指定アドレスからデータを取り出します。 データは汎用レジスタなどに記憶されます。

• 命令の実行

  命令を実行します。 演算結果ならば、演算装置によって演算が実行され、その結果で、いくつかのレジスタの内容が更新されます。 また、読み書きの命令の場合、主記憶装置の指定アドレスとデータの転送が行われます。

知識の幅を広げるための参考

• ハードウェア

  パソコン、コンピュータの仕組みどうなっている？ハードウェアとは？からプロセッサ、メモリ、入出力、補助記憶について説明していきます。

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