Procesory
- Procesor je:
- hlavní řídicí prvek počítače
- nejsložitější a na vývoj nejdražší komponenta
počítače
- určuje výsledný výkon počítače (tzn. i jeho životnost)
a představuje významnou část jeho ceny
- provádí požadované úkony (instrukce) na základě
předem definovaného programu
- mikroprocesor = procesor realizovaný v podobě
jednoho čipu (integrovaného obvodu)
Historie procesorů (Intel)
- I4004 –- 1971, 4b., 2300 tranz., 108 kHz
- I8008 –- 1972, 8b., 200 kHz
kalkulátory, semafory (pův.nezamýšleny pro počítače)
- I8080 -- 1974 8b., 1-2 Mhz
- Byl to jeden z nejrozšířenějších procesorů své doby,
který měl široké využití od průmyslových aplikací po první domácí počítače.
- I8085 -- 1976 8b, 4 Mhz
- občas využíván v počítačích s operačním systémem CP/M
a později též jako mikrořadič
- I8088 – 1981, „16b.“ – použito v IBM Personal Computer XT
- I8086 – 1981, 16b., 30000 tr., 5 MHz
- I80286 – 1984, 16b., 100000 tr., 12-16 MHz
- I80386 – 1986, 32b., 300000 tr., 16-40 MHz
- poprvé použila firma Compaq
- nová vylepšená architektura – 32bit
- Protected mode
- I80486 – 1989, 32b., 1mil. tr., 33-100 MHz
- 2 verze: DX=integrovaný matem.koprocesor, SX=bez
- Pentium (R) – 1993, 32b., 3mil. tr., 75-166 MHz
- ... Pentium Pro, Pentium MMX, Pentium II,
Celeron, Pentium III, Pentium 4, Pentium M
Klasifikace procesorů
Dle druhu vykonávané činnosti rozdělujeme procesory na:
- univerzální procesor (UP)
- hlavní řídicí prvek počítače (CPU=Central Processor Unit)
- realizuje hlavní číselné a nečíselné operace počítače a zajišťuje
řízení jeho ostatních funkcí; je součástí zákl. jednotky počítače
- problémově-orientovaný procesor (POP)
- specializovaná jednotka pro zajištění speciálních funkcí nebo
řešení speciálních úloh (rychleji než UP)
- je charakterizovaný problémově-orientovanými programovými
prostředky
- v současnosti se používá celá řada POP, např.:
- aritmetický procesor (matematický koprocesor) – realizuje
vybrané matem.operace technickými prostředky – typicky FPU
- kanálový procesor – V/V jednotka pro řízení V/V zařízení; kromě
říz.V/V zař. může provádět např. kontrolu dat, úpravu formátů, ...
- videografický procesor – GPU na grafické kartě (výpočet 3D
scény, (de)komprese videa MPEG, ...)
Struktura univerzálního procesoru
zdroj: http://www.root.cz/serialy/co-se-deje-v-pocitaci/?pi=6
Instrukční cyklus procesoru
- IC je posloupnost elementárních kroků, jejichž
provedením se vykoná 1 instrukce programu
- tuto činnost (vykonávání instrukcí) provádí
procesor stále dokola
=>
cyklus
- IC se skládá ze dvou fází:
- výběrová –- v jejím průběhu se vybere instrukce z
hlavní paměti, dekóduje se a případně načtou
operandy
- vykonávací – realizuje se vlastní operace a
případný výsledek se uloží do paměti
Základní registry univerzálního procesoru
Instrukční soubor procesoru