Click to add text L’ Unità di Elaborazione

Struttura : Unità di controllo: coordina attività CPU ALU: unità aritmetico-logica, esegue operazioni tra registri Registri: unità di memoria veloci per operazioni aritmetico-logiche (R1, R2 … ) e per usi speciali.

Registri Speciali PC - program counter : contiene indirizzo prossima istruzione IR - instruction register: contiene l' istruzione corrente PSW - registro di stato della CPU MAR - indirizzo cella di memoria da leggere/scrivere MDR - contenuto cella di memoria

Il Ciclo macchina La CPU esegue in sequenza le istruzioni di un programma. L’esecuzione di una singola istruzione si compone di tre fasi: lettura dalla memoria centrale dell’istruzione da eseguire (fase di fetch); decodifica (interpretazione) dell’istruzione; esecuzione vera e propria.

Esecuzione delle istruzioni - 1 La CPU trasmette il contenuto di PC al registro MAR ed attiva la linea Leggi. MAR ha il compito di mantenere l’indirizzo attivo sulle linee del BUS indirizzi. La RAM riceve così 2 informazioni: indirizzo di memoria + segnale leggi. Tramite il BUS dati, la Ram invia alla CPU il dato richiesto; il dato letto di troverà nel registro MDR. La CPU trasmette il contenuto di MDR al registro IR per la codifica dell’istruzione. L’istruzione passa in esecuzione sull’ALU. Se tale istruzione prevede operandi, questi saranno prelevati mediante una fase di FETCH DEGLI OPERANDI del tutto simile a quella vista prima. Questa volta il contenuto del registro MDR verrà inviato al registro di destinazione dell’ALU.

Esecuzione delle istruzioni - 2 Terminata l’esecuzione la CPU invia al registro di destinazione il risultato dell’ALU. Se l’istruzione prevede una scrittura in memoria si procede nel seguente modo: La CPU trasmette tramite il MAR l’indirizzo dell’operando da scrivere, l’operando tramite il registro MDR e attiva la linea scrivi. La memoria memorizza nella cella di indirizzo indicato nel bus indirizzi il dato ricevuto tramite il bus dati.

Architettura CISC Complex Instruction Set Computer indica un'architettura per microprocessori formata da un set di istruzioni contenente istruzioni in grado di eseguire operazioni complesse. Ad esempio la lettura di un dato in memoria, la sua modifica e il suo salvataggio direttamente in memoria tramite una singola istruzione. L’idea è quella di semplificare il compito dei programmatori e poter disporre di programmi più compatti che utilizzano meno memoria. All’interno della CPU è presente una ROM con i microcodici ciascuno dei quali permette di eseguire direttamente sul processore un’azione elementare.

Architettura RISC Reduced Instruction Set Computing indica una filosofia di progettazione di architetture per microprocessori che predilige lo sviluppo di un'architettura semplice e lineare. Questa semplicità di progettazione permette di realizzare microprocessori in grado di eseguire il set di istruzioni in tempi minori rispetto a una classica architettura CISC. L'idea che ha ispirato questa architettura è la constatazione che i progettisti impiegavano molte risorse e molto tempo per realizzare istruzioni molto potenti che i programmatori in realtà ignoravano. Gli sviluppatori infatti tendevano a utilizzare le istruzioni e i metodi di indirizzamento più semplici ignorando tutti gli altri metodi e le istruzioni specializzate

Chipset Il chipset è l'insieme di circuiti integrati di una scheda madre che si occupano di smistare e dirigere il traffico di informazioni passante attraverso il bus di sistema, fra CPU, RAM e controller delle periferiche di ingresso/uscita (es. lettori di floppy, dischi rigidi, ecc.).

Northbridge Il northbridge (Host Bridge) è un componente hardware connesso direttamente al socket della CPU, responsabile della comunicazione tra processore e alcune delle principali componenti della motherboard (RAM, gli slot AGP/PCI Express delle schede video e il southbridge). Al northbridge sono affidati compiti che richiedono prestazioni di alto livello, così da non creare un collo di bottiglia comunicativo all'interno del sistema informatico.

Southbridge Il southbridge è chiamato a gestire i processi “secondari” del computer. Controlla tutte le funzioni e tutte le comunicazioni di input e output di un computer: fa in modo che le porte USB possano entrare in comunicazione con processore e RAM (per tramite del northbridge), che il flusso di dati audio scorra senza problemi e che il BIOS sia caricato in memoria all'avvio della macchina.