( العمليات التي تم تنفيذها داخل المعالج وفق مراحل جلب وتنفيذ التعليمات في المعالج من جلب وفك وتشفير وتنفيذ وحفظ في الذاكرة تسمى )
العمليات التي تم تنفيذها داخل المعالج وفق مراحل جلب وتنفيذ التعليمات في المعالج من جلب وفك وتشفير وتنفيذ وحفظ في الذاكرة تسمى
مقدمة
تعد دورة جلب وتنفيذ التعليمات العملية الأساسية التي يقوم بها المعالج في الحاسوب. وتتكون هذه العملية من عدة مراحل متميزة، بما في ذلك جلب التعليمات، وفك تشفير التعليمات، وتنفيذ التعليمات، وحفظ النتائج في الذاكرة. وفيما يلي شرح مفصل لكل مرحلة من هذه المراحل:
جلب التعليمات
تبدأ دورة جلب وتنفيذ التعليمات بجلب التعليمات من الذاكرة. ويتم ذلك من خلال وحدة التحكم في المعالج، التي ترسل عنوان التعليمات إلى وحدة الذاكرة. ثم تقوم وحدة الذاكرة باسترداد التعليمات من العنوان المحدد وإرجاعها إلى وحدة التحكم.
يتم تخزين التعليمات في ذاكرة وصول عشوائي (RAM) والتي يمكن الوصول إليها بسرعة بواسطة المعالج. ويتم تحديد عنوان التعليمات بواسطة سجل عداد البرنامج (PC)، الذي يحتوي على عنوان التعليمات التالية التي سيتم تنفيذها.
بعد استرداد التعليمات من الذاكرة، يتم إرسالها إلى وحدة فك التشفير لمعالجتها.
فك تشفير التعليمات
وحدة فك التشفير هي المسؤولة عن فك تشفير التعليمات وفهم معناها. وتحتوي كل تعليمة على رمز تشغيلي (opcode) يحدد نوع العملية التي يجب إجراؤها، بالإضافة إلى واحد أو أكثر من الحقول التي تحدد معطيات العملية.
يقوم وحدة فك التشفير بتحويل رمز التشغيل إلى إشارات تحكم داخلية توجه وحدات المعالج الأخرى لتنفيذ العملية الصحيحة. كما يقوم أيضًا بتحويل حقول المعطيات إلى قيم رقمية يمكن استخدامها بواسطة وحدات المعالج.
بمجرد فك تشفير التعليمات، يتم إرسالها إلى وحدة التنفيذ لتنفيذها.
تنفيذ التعليمات
وحدة التنفيذ هي المسؤولة عن تنفيذ التعليمات التي تم فك تشفيرها. وتحتوي وحدة التنفيذ على مجموعة من الدوائر المنطقية والحسابية التي يمكن استخدامها لإجراء مجموعة متنوعة من العمليات، مثل الجمع والطرح والمقارنة والتفرع.
يتم توجيه وحدة التنفيذ من خلال إشارات التحكم التي تم إنشاؤها بواسطة وحدة فك التشفير. وتستخدم هذه الإشارات لتحديد العملية التي سيتم تنفيذها والقيم التي سيتم استخدامها في العملية.
بمجرد تنفيذ التعليمات، يتم إرسال النتائج إلى وحدة الحفظ لتخزينها في الذاكرة.
حفظ النتائج في الذاكرة
وحدة الحفظ هي المسؤولة عن تخزين نتائج العمليات التي تم تنفيذها في وحدة التنفيذ. ويتم ذلك من خلال إرسال النتائج إلى وحدة الذاكرة وتحديد عنوان الخلية التي سيتم تخزين النتائج فيها.
يتم تحديد عنوان الخلية بواسطة سجل عنوان الهدف (RD)، الذي يحتوي على عنوان الخلية التي سيتم تخزين النتائج فيها. تقوم وحدة الذاكرة بعد ذلك بتخزين النتائج في العنوان المحدد.
بمجرد تخزين النتائج في الذاكرة، يتم تحديث سجل عداد البرنامج (PC) ليشير إلى التعليمات التالية التي سيتم تنفيذها. ثم تبدأ الدورة من جديد بجلب التعليمات التالية من الذاكرة.
خاتمة
دورة جلب وتنفيذ التعليمات هي العملية الأساسية التي يقوم بها المعالج في الحاسوب. تتكون هذه العملية من أربع مراحل متميزة: جلب التعليمات وفك تشفير التعليمات وتنفيذ التعليمات وحفظ النتائج في الذاكرة. كل مرحلة من هذه المراحل ضرورية لتنفيذ التعليمات بشكل صحيح.