CICLO MACCHINA

CPU

Una unità centrale di elaborazione (CPU), in elettronica e informatica, indica nell’architettura di von Neumann di un calcolatore tipicamente su un’architettura a registri generali, che sovraintende alle funzionalità logiche di elaborazione principali del computer, contrapponendosi a tutte le altre unità di elaborazione secondarie presenti nelle architetture hardware dei computer ovvero le varie schede elettroniche.

Ha dunque il compito di eseguire le istruzioni di un programma presente nella ROM in fase di boot, nella memoria centrale  dopo averlo prelevato dalla memoria secondaria  o da altri dispositivi:

durante l’esecuzione del programma l’unità legge o scrive dati direttamente da o nella memoria centrale;
il risultato dell’esecuzione finale dipende dal dato su cui si opera e dallo stato interno in cui la CPU stessa si trova e può mantenere la traccia delle istruzioni eseguite e dei dati letti (vedi cache).

Il ciclo macchina

Il ciclo macchina è il l’insieme di operazione che compie la CPU . Esso si divide in quattro fasi: il fetch dell’istruzione, decode dell’istruzione, fetch degli operandi ed execute dell’istruzione.

l’unità di controllo esegue questo insieme di operazioni. Una volta che si preleva l’istruzione, essa si trasferisce in uno specifico registro e codificata. Dopo aver fatto ciò, la CPU si occupa di far eseguire l’istruzione attraverso dei segnali.

Fetch dell’istruzione

Durante la fase di Fetch dell’istruzione si identificata il momento in cui la CPU deve prendere l’istruzione da eseguire. Si mette in contatto con la memoria RAM per prendere il codice macchina dell’istruzione da eseguire. La CU legge la cella di memoria contenente l’indirizzo ed incrementa il contenuto del registro Program Counter. Si passa alla fase successiva.

Decode dell’istruzione

In questa fase avviene l’interpretazione dell’istruzione e la preparazione dei dispositivi necessari all’esecuzione.

Fetch degli operandi

In base a ciò che è stato decodificato nella fase precedente, il processore controlla se è necessario o no prendere altri dati. Se ce n’è bisogno, avviene questa operazione.

Execute dell’istruzione

In questa fase la CU invia dei segnali. Questi permettono l’esecuzione del programma e, successivamente, il programma viene eseguito.