CPU/Steuereinheit und Rechenwerk: Unterschied zwischen den Versionen
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Aktuelle Version vom 29. März 2023, 12:17 Uhr
Steuereinheit (CU)
- Die CU ist die Kommandozentrale der CPU.
- Sie steuert alle Abläufe im Innern des Prozessors sowie seine Kommunikation nach außen.
- Die CU holt sich diesen Befehl aus dem Arbeitsspeicher/Cache und speichert ihn in einem Register zwischen.
- Damit ist der CPU-Bus frei für weitere Aktionen.
- Im Befehlsdecoder untersucht die CU die einzelnen Bit des commandos dann genauer.
- Aus einem Teil der Information ergibt sich der weitere logische und zeitliche Ablauf bei der Befehlsausführung.
- Handelt es sich um einen fest implementierten Befehl, werden sofort die entsprechenden Schritte in der Ablaufsteuerung eingeleitet.
- Sind alle zur Steuerung notwendigen Informationen gesammelt, beginnt die Ablaufsteuerung damit, das System zu koordinieren.
- Dazu gehört auch die Steuerung der BIU, um die Operanden für die Rechenbefehle in die Register zu laden.
Control Unit: Die CU steuert alle Abläufe im Innern des Prozessors sowie seine Kommunikation nach außen.
Rechenwerk (ALU)
- Die ALU ist in der CPU für die Rechenarbeit zuständig.
- Alle aktuellen PC-Prozessoren besitzen neben einem oder mehreren dieser Rechenwerke für Ganzzahlen auch solche für Fließkommaarithmetik.
- Das Bild zeigt den Datenweg unserer Beispiel-CPU.
- Die CU steuert die ALU, die auf Anweisung die beiden Operanden aus dem Registersatz holt, mit denen sie rechnen soll.
- Sie werden zunächst in den beiden Hilfsregistern zwischengepuffert, damit sie während der gesamten Rechenoperation stabil anliegen.
- Im nächsten Schritt führt die ALU die von der CU geforderte Rechenoperation aus.
- Das Resultat wird schließlich im Ergebnisregister zwischengepuffert, damit sich die ALU sofort der nächsten Aufgabe zuwenden kann.
Arithmetical and Logical Unit: Die ALU und ihr Datenweg. Die Hilfsregister für die Operanden und Ergebnisse gehören zu diesem nktionsblock.