Funcionamento de uma Cpu

Internamente a CPU possui um barramento que permite a transferência de informações que são basicamente dados, endereços e sinais de controle.  Este barramento interno e conhecido como caminha de dados.

Os registradores são memorias muito rápidas que ficam no topo da hierarquia de memoria. Existem basicamente dois tipos de registradores: Os acessíveis pelo usuário através da linguagem de montagem e os registradores de controle e estado. O PC, IR, MAR, MBR, PSW, SI, PTBR, PTBL são exemplos de registradores de controle e estado.

Para executar uma instrução a CPU faz algumas operações de transferência de informação entre a memoria e os registradores. Damos o nome de ciclo de busca os paços necessários que a CPU faz para carregar uma instrução a ser executada. Durante este ciclo o endereço da instrução se encontra no registrador PC. A unidade de controle transfere este endereço para o registrador MAR (este registrador possui sempre um endereço de memoria usado nas operações de leitura ou escrita). Em seguida a UC pede um operação de leitura da memoria. O resultado e guardado no MBR (Este registrado pode conter um valor lido da memoria ou um valor que vai ser escrito na memoria). Em seguida o valor de MBR e copiado para o registrador IR(este registrador guarda a instrução a ser executada pela CPU).

Ao decodificar a instrução e se esta possuir operando indiretos a UC transfere o endereço do operando da instrução para o registrador MAR  e pede uma leitura da memoria. O resultado desta leitura é guardado no MBR e em seguida e feita as operações da instrução.

Quando ocorre uma interrupção o valor do PC precisa ser salvo antes da rotina de tratamento ser chamada. Com ele salvo é possível retornar ao ponto onde a execução do programa foi interrompido. Neste caso o PC e copiado em MBR  e um endereço é colocado no MAR(pode ser por exemplo o endereço de topo de pilha do registrador SI(este registrador guarda sempre o topo da pilha)) e uma operação de escrita de memoria e executado. Em seguida o PC é carregado com o endereço da rotina de  tratamento da interrupção e o ciclo de busca é iniciado.