วงรอบการทำงานของคำสั่ง (machine cycle)

14 ก.พ.

การทำงานของคอมพิวเตอร์จะต้องทำตามโปรแกรมที่กำหนดไว้ในหน่วยความจำ โดยโปรแกรมเกิดจากการนำคำสั่งมาต่อเรียงกัน เมื่อคอมพิวเตอร์ทำงาน หน่วยควบคุมทำการอ่านคำสั่งต่างๆ เข้ามาประมวลผลในซีพียู โดยวงรอบของการทำคำสั่งของซีพียูประกอบด้วยขั้นตอนการทำงานพื้นฐาน 4 ขั้นตอน ดังนี้

1. ขั้นตอนการรับเข้าข้อมูล (fetch) เริ่มแรกหน่วยควบคุมรับรหัสคำสั่งและข้อมูลที่จะประมวลผลจากหน่วยความจำ

2. ขั้นตอนการถอดรหัส (decode) เมื่อรหัสคำสั่งเข้ามาอยู่ในซีพียูแล้ว หน่วยควบคุมจะถอดรหัสคำสั่งแล้วส่งคำสั่งและข้อมูลไปยังหน่วยคำนวณและตรรกะ

3. ขั้นตอนการทำงาน (execute) หน่วยคำนวณและตรรกะทำการคำนวณโดยใช้ข้อมูลที่ได้รับมาถอดรหัสคำสั่ง และทราบแล้วว่าต้องทำอะไร ซีพียูก็จะทำตามคำสั่งนั้น

4. ขั้นตอนการเก็บ (store) หลังจากทำคำสั่งก็จะเก็บผลลัพธ์ที่ได้ไว้ในหน่วยความจำ

ซีพียูยุคเก่า การทำคำสั่งแต่ละคำสั่งจะต้องทำวงรอบคำสั่งให้จบก่อน จากนั้นจึงทำวงรอบคำสั่งของคำสั่งต่อไป สำหรับซีพียูในยุคปัจจุบันได้มีการพัฒนาให้ทำงานได้เร็วขึ้น โดยมีการแบ่งวงรอบคำสั่งนี้เป็นวงรอบย่อยๆ อีก มีการนำเทคนิคการทำงานแบบสายท่อ (pipeline) มาใช้ โดยขณะที่ทำวงรอบคำสั่งแรกอยู่ ก็มีการอ่านรหัสคำสั่งของคำสั่งถัดไปเข้ามาด้วย ซึ่งจะทำให้การทำงานโดยรวมของซีพียูเร็วขึ้นมาก

หน่วยควบคุม (control unit) เป็นหน่วยที่ทำหน้าที่ประสานงาน และควบคุมการทำงานของคอมพิวเตอร์ ควบคุมให้อุปกรณ์รับข้อมูล ส่งข้อมูลไปที่หน่วยความจำ ติดต่อกับอุปกรณ์แสดงผลเพื่อสั่งให้นำข้อมูลจากหน่วยความจำไปยังอุปกรณ์แสดงผล โดยหน่วยควบคุมของคอมพิวเตอร์จะแปลความหมายของคำสั่งในโปรแกรมของผุ้ใช้ และควบคุมให้อุปกรณ์ต่างๆ ทำงานตามคำสั่งนั้นๆ

หน่วยคำนวณและตรรกะ หรือ เอแอลยู (Arithmetic-Logic Unit : ALU) เป็นหน่วยที่ทำหน้าที่ในการคำนวณต่างๆ ทางคณิตศาสตร์ ได้แก่ การบวก ลบ คูณ หาร และเปรียบเทียบทางตรรกะ เพื่อทำการตัดสินใจ เช่น การเปรียบเทียบข้อมูล การเปรียบเทียบว่าจริงหรือเท็จ

การทำงานของเอแอลยู จะรับข้อมูลจากหน่วยความจำมาไว้ในที่เก็บชั่วคราวของเอแอลยูที่เรียกว่า เรจิสเตอร์ (register) เพื่อทำการคำนวณแล้วส่งผลลัพธ์กลับไปยังหน่วยความจำlesson3_clip_image008

About these ads

ใส่ความเห็น

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Connecting to %s

ติดตาม

Get every new post delivered to your Inbox.

%d bloggers like this: