Kapitel 2.3

2.3. Die Arbeitsweise der CPU

Grundlagen:

  • Die CPU führt zu jedem Zeitpunkt genau einen Befehl aus, dieser kann einen Datenwert bearbeiten (Prinzip SISD = Single Instruction Stream – Single Data Stream).
  • Eine Befehlsfolge ist eine Folge von Binärzahlen, die nach einem festgelegten Format, dem Maschinencode gebildet wird.
  • Alle Speicherworte sind als Daten, Befehle oder Adressen nutzbar, ihre Interpretation richtet sich nach dem aktuellen Kontext.

  • Durch den gemeinsamen Speicher für Daten und Programme besteht kein Schutz vor unberechtigtem Zugriff (muss also durch das Betriebssystem organisiert werden).

 

Wie erkennt der von-Neumann-Rechner Befehle und Daten ?

à Zweiphasen-Konzept der Befehlsverarbeitung (erfolgt seriell)

 

  1. Interpretations- (Fetch-) Phase:
  • Inhalt von PC (Adresse) nach MAR bringen
  • Inhalt dieser Adresse aus dem Speicher über MBR nach IR holen
  • Befehl dekodieren
  • wenn Operanden nötig sind, deren Adresse nach MAR bringen, aus Speicher holen und über MBR in das Zielregister schaffen
  • Inhalt des PC anpassen

 

2. Ausführungs- (Execution-) Phase:

  • eigentliche Berechnung durchführen
  • nächste Fetch-Phase initiieren

 

Die zentrale Befehlsschleife:

 

       

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