מחזור הבאה-ביצוע

מחזור הבאה וביצוע (נקרא גם מחזור הבאה-פענוח-ביצוע ובאנגלית: Fetch-Execute Cycle ו-Fetch-decode-execute Cycle, בהתאמה) הוא מחזור הפעולות שמבצע מעבד מחשב.

הפעולות הן:

• הבאת הפקודה על ידי יחידת הבקרה מהכתובת הרצויה בזיכרון המחשב (הכתובת נמצאת באוגר מונה התוכנה).
• פענוח הפקודה על ידי יחידת הבקרה לאחר העתקתה לאוגר ההוראות, כדי לפענח מה היא אמורה לבצע.
• ביצוע הפקודה בפועל על ידי יחידת הביצוע על נתונים שונים במחשב. פעולות אלו מתבצעות ברצף החל מרגע הדלקת המחשב ועד לכיבויו.

שלבי הבאת ההוראה

שלבי הבאת ההוראה (instruction fetch) בתוך מחזור הפעולה של המעבד מתחיל דרך אוגר כתובת ההוראות (instruction address register) אשר נקרא גם Program Counter - PC, הוא ה"מצביע" של המעבד. הוא מחזיק בתוכו את הכתובת של ההוראה הבאה שצריך לבצע. המעבד משתמש בו כדי לדעת איפה למצוא את ההוראה הבאה בזיכרון הראם (RAM). כאשר המעבד סיים לבצע הוראה אחת ומוכן להתקדם, הוא מעביר את הכתובת ששמורה ב-IAR אל אפיק הכתובות (address bus). זהו נתיב תקשורת שמוביל את הכתובת אל הזיכרון.אוגר כתובת הזיכרון (Memory Address Register - MAR) הוא אוגר מתווך. תפקידו הוא לקלוט את הכתובת שהגיעה מאפיק הכתובות. הוא שומר את הכתובת הזו באופן זמני לפני שהיא נשלחת לראם. הסיבה לקיומו היא שהמעבד לא תמיד מבקש הוראה; לעיתים הוא מבקש גישה לנתונים, ואוגר זה מאפשר לו להבחין בין סוגי הבקשות. לאחר שהכתובת הועברה ל-MAR, היא נשלחת אוטומטית לראם (RAM). יחידת הבקרה במעבד שולחת אות בקרה לראם שמאותת לו "תפעיל את עצמך ותשלח נתונים". הראם מקבל את הכתובת, מוצא את התוכן שנמצא בה (במקרה הזה, ההוראה הבאה), ושולח אותו בחזרה למעבד דרך אפיק הנתונים (data bus). בסופו של התהליך, ההוראה שהובאה מהראם תישמר באוגר אחר במעבד, הנקרא אוגר ההוראות (Instruction Register - IR), והמעבד יוכל להתחיל לפענח ולבצע אותה.

ראו גם

• מחזור אפיק
• אוגר (מחשבים)

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא מחזור הבאה-ביצוע בוויקישיתוף

• אלקטרוניקה ומחשבים: מבוא להנדסת מחשבים – מבוא למיקרומחשבים ולמיקרומעבדים – מאת שרה פולק
• The fetch-decode-execute cycle
• The Fetch Execute Cycle באתר יוטיוב

הערות שוליים

ערך זה הוא קצרמר בנושא מדעי המחשב. אתם מוזמנים לתרום לוויקיפדיה ולהרחיב אותו.