Názory k článku
Činnost mikroprocesoru, aneb jde to i bez trpaslíků

"V minulosti byla snaha o vytvoření jakéhosi hybrida mezi céčkem a assemblerem pro architekturu x86 – jednalo se o jazyk C--, který byl poměrně vynalézavý, například znal operátor >< – ovšem dnes už pravděpodobně není aktivně vyvíjen (poslední verzi si pamatuji ještě z dob dosu)."

Aby to nebylo tak jednoduché a nudné, ty jazyky jsou minimálně dva: http://www.cminusminus.org/ http://www.goosee.com/cmm/ A nedivil bych se, kdyby existoval aspoň jeden další - ten název je asi tak "originální", jako říkat autu "kočár bez koní". :]

Mam za to, ze verze, kterou ma autor na mysli, je ta druha (Sphinx C--).

Ahoj, myslim Sphinx C--. Autor k tomu dokonce udelal jednoduche IDE. Sam jsem v C-- napsal dve jednodussi hry, ale potom se uz zacala ukazovat pracnost pri vytvareni vetsich programu.

Možná, že pro lepší pochopení vnitřní činnosti mikroprocesoru na bylo užitečné zdůraznit, že ta vnitřní sběrnice musí být třístavová. Každý registr připojený k této sběrnici má své datové vstupy/výstupy ke sběrnici připojené přes třístavový oddělovač sběrnice (jedná se o tzv. třístavovou logiku, přičemž "třetí" stav je stavem vysoké impedance, tedy faktického odpojení registru od sběrnice). Ke sběrnici se vždy připojují pouze ty registry, se kterými prováděná instrukce momentálně pracuje. Všechny ostatní registry jsou v té chvíli od sběrnice odpojené (kdy je který registr zrovna připojen, o tom rozhoduje řadič v mikroprocesoru). Možná, že to vysvětluji poněkud nesrozumitelně, ale věřím, že víte o čem mluvím. :-)))

Sorry, ten příspěvek pochopitelně patří do hlavního vlákna :-))

Máte pravdu, mělo to být zdůrazněné. Tak jako u každé sběrnice, i tady je zapotřebí řešit problém "konstrukčních AND či OR" a tri-state je často používaným řešením. Ale abychom nepletli čtenáře - je rozdíl mezi tri-state, tj. třístavovým hradlem (http://en.wikipedia.org/wiki/Three-state_logic) a ternární logikou (http://en.wikipedia.org/wiki/Ternary_logic). Onen třetí stav má v případě sběrnice pouze smysl odpojení daného prvku, nikoli plný "logický" význam.

Jako obvykle vynikající článek. Skripta hadr.

Tyhle jazykové vyfikundace všechny jenom otravují, já bych ty jazyky zakázala!

To ale nic nemeni na tom, ze to muze byt trosku matouci, podobne jako chybejici sloveso ve vete.

Holt, kdyby se misto nešťastného označení "assembler" pro jazyk samotný používalo assembly, a assembler se používalo pro překladač, hned by byl svět růžovější. Jenže ne, lidi mají rádi zjednodušování a tak radši říkají obojímu stejně.

mnoo a pritom jeste "koncem minulyho stoleti" se u nas bezne rikalo "pisu to ve strojaku" popr. "stojovy kod"
a assembleru se rikalo "prekladac stojoveho kodu".. zacinam si pripadat stary ;-)

Matně si vybavuji, že se jazyku říkalo "Jazyk symbolických adres" a do strojového kódu se teprve překládal tím assemblerem :)
Ale to je opravdu již dávno :)

Tak bud jsem v svych 21 uz starej nebo to neni zas tak davno, tuhle terminologii jsem zazil jeste taky :-)))

"Nova" terminologie uz, zda se, sklouzla k assembleru - viz treba knizka o asm, ktera pred cca rokem u nas vysla. Ale mozna je to jedno, nase generace odroste a ta nova se bude na strojak/assembler divat jako na neco tak vzdalene exotickeho, jako jsou napriklad pro me ovladaci (celni) panely pocitacu :-) Jestli je to dobre nebo spatne tezko rict.

Tak napriklad, nas ve skole uci rozlisovat "jazyk symbolickych adres" a "assembler". S tim ze JSI je jazyk a Assembler je prekladac. A to si stary nepripadam :-)

Ano, to se obcas rikalo, ale bylo to spatne - assembler je program, ktery ze zdrojoveho kodu (ve sve vlastni gramatice) vytvori strojovy kod. Jinak receno, ve strojovem kodu se az tak moc nepsalo (17, 65, 254, 201), apise se pouzil nejaky assembler a ten se pak prelozil do strojoveho kodu.

A jeste jedna drobnost: pro jeden procesor existuje jediny strojovy kod, ale muze existovat vice assembleru. Zakladni instrukce jsou stejne (protoze je to porad jen jeden procesor), ale lisi se format zapisu (i kdyz byva zvykem dodrzovat konvence vyrobce) a hlavne se pak lisi direktivy jazyka (uvozeni navesti, makra apod.) Ostatne rada z nas si jiste vzpomene na problemy s prevodem TASM a MASM.

Presne tak, a aby to nebylo tak lehoucke, tak jeste prisel GAS se zcela odlisnymi pravidly a NASM, ktery se to cele snazil nejak dat dokupy. (stejne byl nejlepsi A86 s deguggerem D86, ale kde je jim konec).

Podľa mňa tento článok len dokazuje, že tí trpaslíci sú tam sakra dobre schovaní!! :))

hahaha :-P

Ahoj,
opět super článek.
Jen si chci ujasnit jednu maličkost. Ve schématech je znázorněna incrementace PC nebo ukázka instrukce mov A,B.
A v těch schématech ony operace začínají z registrů. Ale těm registrům to někdo musí říct, aby ty data vypsali, tedy poslat jim příkaz..
Předpokládám správně, že tyto příkazy jednotlivým registrům pro poslání dat někam provádí řadič na základě přečtené instrukce a tyto příkazy jim posílá přes nějaký řídící kablik ke každému prvku(nebo sběrnici), který není na schématu znázorněn(jenom u ALU je zelená šipka od řadiče)?
(tzn shrnuto: Zapne se mašina, nahodí se reset a vše se vyresetuje, pak se pošle příkaz pro PC aby poslal adresu, která se přešte z operační paměti a obsah se uloží v řadiči v instrukčním registru, pak řadič přikáže incrementaci PC, provede instrukci zavoláním příslušných částí a koordinace a třeba něco uloží do operační paměti. A potom ti trpaslíci maj novou směnu a začnou stejně bez resetu tedy.. :-) )

Já jenom abych si to ujasnil...

Přesně tak, veškeré řízení, tj. jak čtení z registrů, tak i další věci musí iniciovat řadič. Já už to do těch animací nedával, ale před každým přesunem musí jít signál z řadiče po zelené šipce do řídicí části interní sběrnice a potom už k jednotlivým blokům. Takže ti trpajzlíci ve skutečnosti makají ještě víc, než by z animací vyplývalo :-)

Tak vidíte, bez trpajzlíků to prostě nejde :-). Když půjdeme dost hluboko, nakonec na ně narazíme. Také se těším na další díly.

Samozřejmě, že to bez trpaslíků nejde. Zajímalo by mě, kolik lidí je tak naivních a věří věcem jako, že se používají 65nm tranzistory, vyvíjejí se menší s menší spotřebou atp. Taková blbost! :-) Toto vzniklo, když se v 80. letech bavili 2 "inženýři" (pro jistotu se tak označovali) Intelu o nedávno nalezených zatím nejmenších trpajzlících měřících několik desetin milimetru, které chtěli dávat do nových procesorů (myslím, že šlo tenkrát právě o 80386). Bohužel je tenkrát slyšela nějaká ženská z obchodního. Taková zpráva se pochopitelně nemohla dostat na veřejnost. Každému je jasné, jak by na to zareagovali greenpeace apod. Tak to inženýři zaonačili a tvrdili něco o nové výrobní technologii a tranzistorech o velikosti několik stovek mikrometrů (nic lepšího je v tu chvíli zřejmě nenapadlo). No a táhne se to dodnes. "Nové výrobní technologie" nevznikají v laboratořích, ale od geologů, kteří denně projíždí různé doly a hledají čím dál menší trpajzlíky. Ne proto, že by pracovali lépe, ale aby se i modernějšími mikroskopy nedali tak snadno objevit. Samozřejmě vedlejším účinkem je, že se trpajzlíků vejde do procesoru víc a tak uživatelé registrují při některých přechodech (kdy si firmy troufnou navýšit počet trpajzlíků) na menší trpajzlíky zvýšení výkonu procesorů.

Jen drobná poznámka: po aneb v titulku se píše velké písmeno.

Vzdy ma zaujimalo, ako tie obvody funguju. Vsetky zaciatocnicke tutorialy vysvetluju logicke hradla a binarnu sustavu (veci, ktore som davno pochopil). Ale neviem najst nieco, co by mi vysvetlilo, ako to spolu funguje, ked sa tam hodi nejaky ten rezistor a kondenzator. Ako moze fungovat uvedeny oscilator, ktory kombinuje logicke hradla a rezistory? Ako to, ze ziaden z tych oscilatorov nema ziadne napajanie? generuje tie signaly len tak "zo vzduchu"?
Holt fungovaniu pocitaca sice rozumiem, ale fungovaniu elektronickych obvodov uz nie :-/

To je dobrá otázka! V prvé řadě je zapotřebí si uvědomit, že i když to na schématu není nakresleno, jsou všechny logické obvody napájeny. Třeba klasická 7400 obsahuje 4xNAND a napájení +5V (Ucc) a 0V (GND). Takže přísun energie tam existuje, nejedná se o žádné perpetuum mobile :-)

Potom se sice u většiny zapojení tiše předpokládá, že logické obvody skutečně pracují v režimu logických obvodů, tj. jsou na ně přiváděny logické jedničky a nuly, mezi nimiž je ideální skok. To samozřejmě nemůže být pravda - k tvorbě ideálního skoku by bylo zapotřebí dodat či odebrat nekonečné množství energie. To v praxi nenastává, takže na vstupu logických obvodů jsou více či méně zkosené signály (někdy se to i kreslí).

Aby se eliminovaly přechodové jevy, jsou hradla uvnitř uspořádána tak, aby k přepnutí z 0 na I či naopak došlo co nejrychleji, tj. aby skok byl co nejkratší (nejstrmější). V určitém ohledu to připomíná invertující či neinvertující Schmittův klopný obvod (i když zde nemusí docházek v takové míře k hysterezi). A právě této vlastnosti klopných obvodů se využitívá u těch oscilátorů. Přes R se nabíjí či vybijí C s časovou konstatnou tau=RC - to je zpětná vazba, která spolu s rychlostí klopných obvdodů určuje kmitočet oscilátoru. Všechno se to většinou ještě "jistí" krystalem, který nahrazuje rezonanční obvod a celý oscilátor tak naladí na požadovaný kmitočet.

Tak dobre :-), je to tedy strasne velke mnozstvi energie, ktere je zapotrebi k tomu, aby se v tom casovem kvantu odsaly vsechny elektrony z brany tranzistoru, popr. aby se tam naopak elektrony "nasunuly" (nehlede na to, ze se musi zmenit elektricke pole pod branou). Protoze na vysokych frekvencich brana (popr. baze u bipolaru) tranzistoru funguje jako malinky kondenzator a ten taky neni mozne jen tak libovolnou rychlosti nabit ci vybit.

No jo, ale když k tomu dáš myšlení Danikena tak ti vyjde, že celý vesmír je jen počítačová simulace. :-) Na jakém to procesoru a operačním systému asi tak běžíme ...

No windows to rozhodne nieje :) , to by sme tu mali uz davno reboot.