Организация процессоров

Выделение регистров в отдельный блок на схеме призвано подчеркнуть самостоятельное значение, которое приобретают регистры в универсальных процессорах – они не просто являются частью операционных устройств, а используются для хранения различной информации как при обработке, так и при вводе-выводе. Целочисленные регистры объединяются в блок регистров общего назначения (РОН), регистры с плавающей запятой – в отдельный блок (в некоторых процессорах эти многоразрядные регистры используются и как векторные регистры в специальных режимах, в других векторные регистры вынесены в отдельный блок). Кроме упомянутых регистров можно выделить набор специальных управляющих регистров, используемых для управления режимами работы процессора, функционированием его различных подсистем, управления памятью и т.д. Средства управления процессором (или – устройство управления) выполняют разнообразные функции, которые включают: управление системой, программой и командами. Управление системой подразумевает управление прерываниями, остановом и запуском процессора, обеспечение отладочного режима и вообще выбор режимов работы процессора и т.д. Управление программой включает обеспечение выполнения ветвлений и циклов, вызовов и возвратов из подпрограмм и т.д. Средства управления командами обеспечивают выполнение машинных циклов работы процессора, то есть – выборки команды, ее дешифрации, собственно управления выполнением команды, управление записью результатов. В данной подсистеме могут реализовываться собственно управляющие автоматы, отвечающие за реализацию алгоритмов, заложенных в командах процессора (то есть за реализацию микрокода процессора). В некоторых случаях подобные подсистемы относят к УУ, в других – включают в состав собственно средств обработки, то есть рассматривают как часть АЛУ и числового сопроцессора, что в принципе не так важно. Помимо выполнения операций, вычисления адресов и программного управления этими процессами, процессор должен содержать средства для обеспечения интерфейса как с оперативной памятью, так и с внешними устройствами (интерфейсы ввода-вывода).