Mikroprocesory - Skripta

pracují souběžně, každá jednotka provede část operace. 

Prvním krokem ke zvýšení rychlosti průchodu instrukcí procesorem bylo  přesahování 

(overlapping). Při přesahování se v procesoru dokončuje předcházející instrukce v době, která 
náleží již zpracování nové instrukce. Typickým příkladem přesahování je předčítání instrukcí, 
kdy se jedna instrukce provádí a zároveň se načítá a dekóduje následující instrukce. 

V procesoru se však nemusí zpracovávat naráz pouze dvě instrukce. Procesor můžeme 

rozdělit na několik sériově řazených subprocesorů, z nichž každý bude provádět určitou operaci 
s instrukcí. Dostáváme tak zřetězený procesor. Typicky se zpracování instrukcí v procesorech 
dělí na následující kroky: 

  Načtení instrukce (fetch). 
  Dekódování operačního znaku. 
  Načtení operandu. 
  Provedení operace. 
  Uložení výsledku. 

Koncepce  řetězení  (pipelining)  je  podobná  výrobní  lince.  Úloha  (např.  zpracování 

instrukce)  je  rozdělena  do  posloupnosti  dílčích  úloh  (podúloh),  z nichž  každá  může  být 
vykonána  samostatnými  technickými  prostředky.  Jednotlivé  dílčí  úlohy  jsou  vykonávány 
souběžně.  Je  vhodné,  aby  každá  podúloha  trvala  přibližně  stejný  časový  interval.  Jinak  se 
nejpomalejší podúloha stává tzv. úzkým hrdlem. 

Obr. 3-2:  Lineární zřetězení

L 

S1 

L 

S2 

L 

L 

Sk 

L 

vstup 

….. 

výstup 

synchronizace 

Mikroprocesory 

29 

Předpokládejme,  že  lineárním  řetězcem  s  k   stupni  vykonáme  n   úloh. Potřebujeme 

k tomu: 

1

n

k

N

( 3.2 ) 

 
kroků  (např.  synchronizačních  impulsů).  k   kroků  je  použito  na  naplnění  řetězce  neboli  na 
úplné vykonání první úlohy. Pak již v každém kroku je dokončena jedna úloha, na provedení 
zbylých