Элементарная операция, из которой состоит выполнение каждой команды процессора, называется микрооперацией (или микрокомандой).
Процессор выполняет команды, составляющие программу, путем разбиения этих команд на более мелкие шаги, которые могут быть выполнены аппаратурой процессора. Эти шаги называются микрооперациями. Микрооперации представляют собой базовые действия, такие как перемещение данных из одного регистра в другой, выполнение арифметических или логических операций, управление потоком данных и т.д.
Процесс выполнения команды процессором можно разбить на несколько стадий:
- Выборка команды (Fetch): Процессор считывает команду из памяти.
- Декодирование команды (Decode): Команда анализируется и интерпретируется, чтобы определить, какие микрооперации должны быть выполнены.
- Исполнение команды (Execute): Микрооперации выполняются, производя необходимые действия, такие как вычисления, перемещение данных и т.д.
- Запись результатов (Write Back): Результаты выполнения команды записываются обратно в память или в регистр.
Сложные команды могут разбиваться на множество микроопераций, каждая из которых выполняется последовательно. Например, команда умножения может быть разбита на несколько шагов, включая загрузку операндов, выполнение серии сложений и запись результата.
В современных процессорах, особенно в тех, которые поддерживают конвейерную обработку (pipeline), несколько микроопераций могут выполняться параллельно, что повышает общую производительность системы. В конвейере разные стадии выполнения команды могут быть задействованы одновременно для разных команд, что позволяет более эффективно использовать ресурсы процессора.
Таким образом, микрооперации являются фундаментальными кирпичиками, из которых строится выполнение более сложных команд процессора.