Как устроена последовательность выполнения команд в современных процессорах?

Последовательность выполнения команд в современных процессорах включает несколько этапов: www.uic.unn.ru

1. Выбор команды. www.uic.unn.ru Блок управления извлекает команду из памяти, копирует её во внутреннюю память микропроцессора и увеличивает значение счётчика команд на длину этой команды. www.uic.unn.ru
2. Декодирование команды. www.uic.unn.ru Блок управления определяет тип выполняемой команды, пересылает указанные в ней операнды в арифметико-логическое устройство (АЛУ) и генерирует электрические сигналы управления АЛУ, соответствующие типу выполняемой операции. www.uic.unn.ru
3. Выбор операндов. www.uic.unn.ru Если в команде используется операнд, расположенный в памяти, блок управления инициирует операцию по его выборке из памяти. www.uic.unn.ru
4. Выполнение команды. www.uic.unn.ru АЛУ выполняет указанную в команде операцию, сохраняет полученный результат в заданном месте и обновляет состояние флагов, по значению которых программа может судить о результате выполнения команды. www.uic.unn.ru
5. Запись результата в память. www.uic.unn.ru Если результат выполнения команды должен быть сохранён в памяти, блок управления инициирует операцию сохранения данных в памяти. www.uic.unn.ru

Для увеличения быстродействия процессора в современных микропроцессорах используется конвейерный принцип обработки информации. portal.tpu.ru Он подразумевает, что в каждый момент времени процессор работает над различными стадиями выполнения нескольких команд, причём на выполнение каждой стадии выделяются отдельные аппаратные ресурсы. portal.tpu.ru

Также в процессорах есть функция внеочередного исполнения команд. i2hard.ru Если процессор понимает, что следующей команде необходимы данные, для поиска которых понадобится больше времени, он может изменить порядок команд, начав работу над не связанной командой, пока происходит поиск. i2hard.ru