دورة الجلب تتم في وحدة

التحكم .

دورة الجلب تتم في وحدة التحكم ” وحدة المعالجة المركزية”

،

فتعتبر دورة الجلب هي التسلسل الذي تحصل فيه وحدة المعالجة المركزية على تعليمات من ذاكرة برنامج معينة ، وتقوم بفك تشفير الرسالة الواردة وتنفيذ هذا الطلب المحدد ، كل من التعليمات لها عنوان ، والمعالج يأخذ العنوان من شيء يسمى عداد البرنامج ، وهو المسؤول عن تتبع التعليمات التي يجب أن تنفذها وحدة المعالجة المركزية.

ما هي دورة الجلب والتنفيذ

تعتبر دورة الجلب والتنفيذ (المعروفة أيضًا بدورة الجلب-فك التشفير-التنفيذ) والوظيفة الرئيسية لوحدة المعالجة المركزية والمعروفة أيضًا باسم دورة التعليمات وتبدأ هذه الدورة بمجرد تشغيل الكمبيوتر، حيث يتبعها معالج لمعالجة التعليمات بأنّها تتكون من عدة مراحل، حيث يتم نسخ عنوان الذاكرة المحفوظ في عداد البرنامج إلى MAR، كما أنّ العملية الأساسية للكمبيوتر تسمى دورة “الجلب التنفيذ”.

تم تصميم وحدة المعالجة المركزية لفهم مجموعة التعليمات، ويتم يجلب التعليمات من الذاكرة الرئيسية ويتم ذلك بشكل متكرر من وقت تمهيد الكمبيوتر حتى إيقاف تشغيله، كما تجلب وحدة المعالجة المركزية التعليمات واحدة تلو الأخرى من الذاكرة الرئيسية إلى السجلات الكمبيوتر، حيث يحتفظ الكمبيوتر بعنوان ذاكرة التعليمات التالية ليتم جلبها من الذاكرة الرئيسية.

كما تقوم وحدة المعالجة المركزية بفك تشفير التعليمات، وتنفذ وحدة المعالجة المركزية التعليمات، وينبغي تكرار ذلك حتى لا يتم إيجاد تعليمات أخرى، وقد يتطلب جزء واحد من كود البرنامج عدة تعليمات، ولتنفيذ برنامج يتم نسخ كود البرنامج من التخزين الثانوي إلى الذاكرة الرئيسية “وحدة المعالجة المركزية” ثُمّ يتم تعيينه على موقع الذاكرة حيث تم تخزين التعليمات الأولى في البرنامج، ويبدأ تنفيذ البرنامج قيد التشغيل الآن.

فكل كود من الآلة يأخذ التعليمات من مواقع الذاكرة الرئيسية، حيث يكون لمواقع الذاكرة عنوان ذاكرة فريد، حيث يقوم عداد البرنامج بتخزين عنوان كل تعليمات ويخبر وحدة المعالجة المركزية بالترتيب الذي ينبغي تنفيذها، وعندما يتم تنفيذ برنامج ما، تقوم وحدة المعالجة المركزية بإجراء دورة fetch-decode-execute، والتي تتكرر مرارًا وتكرارًا حتى تصل إلى تعليمة STOP.

خطوات دورة الجلب والتنفيذ

تتبيّن خطوات دورة الجلب والتنفيذ من خلال ما يلي:

يتم في البداية جلب بعض البيانات والتعليمات (البرنامج) من الذاكرة الرئيسية ثم تخزينها في مناطق الذاكرة المؤقتة الداخلية الخاصة بها، ثُم يتم بعد ذلك فك التشفير، حيث تقوم وحدة المعالجة المركزية بترجمة التعليمات التي جلبتها للتو، ويتحقق المعالج من عداد البرنامج لمعرفة التعليمات التي سيتم تشغيلها بعد ذلك.

يعطي عداد البرنامج قيمة عنوان في ذاكرة مكان التعليمات التالية، كما يقوم المعالج بجلب قيمة التعليمات من موقع الذاكرة هذا، وبمجرد جلب التعليمات يجب فك تشفيرها وتنفيذها، فعلى سبيل المثال: قد يتضمن ذلك أخذ قيمة واحدة ووضعها فيALU، ثم أخذ قيمة مختلفة من a تسجيل وجمع الاثنين معًا.

يشير مظهر عداد البرنامج هذا العداد إلى الذاكرة التي يحتوي على تعليمات للمعالج، حيث تزيد قيمة عداد البرنامج بمقدار واحد في كل مرة يتم فيها تنفيذ دورة معلومات كاملة، ثم يتم تسجيل عنوان الذاكرة في هذه المرحلة، كما يقوم الكمبيوتر بتخزين محتويات الكمبيوتر وإرساله إلى ذاكرة الوصول العشوائي عبر وحدة المعالجة المركزية (CPU) المتصلة بذاكرة الوصول العشوائي عبر دبابيس العنوان.

يتم أيضًا تسجيل بيانات الذاكرة التي تحدث إذا كان على وحدة المعالجة المركزية قراءة الذاكرة، ثم يتم إرسال بيانات الذاكرة المسجلة إلى السجل الداخلي لوحدة المعالجة المركزية باستخدام دبابيس بيانات ذاكرة الوصول العشوائي.

يعود المعالج بمجرد اكتمال ذلك إلى عداد البرنامج للعثور على التعليمات التالية، كما تتكرر هذه الدورة حتى ينتهي البرنامج،وأثناء مرحلة فك تشفير المعلومات تأخذ وحدة فك تشفير التعليمات داخل الكمبيوتر التعليمات من وحدة المعالجة المركزية وتقوم بفك تشفيرها حتى يعرفوا نوع الوحدات القابلة للتنفيذ التي سيتم إرسالها إليها، حيث توجد ثم ترسلها للوحدة التنفيذية التي يتم حلها.

كما يتم أثناء مرحلة التنفيذ والتي تعتبر هي المرحلة قبل الأخيرة في دورة التنزيل والتنفيذ في هذه المرحلة حل المعلومات المرسلة من وحدة فك التشفير، كما تنقسم طرق حل التعليمات إلى أربع طرق أساسية وفقًا لنوع وطبيعة التعليمات المراد حلها.

كما تتبيّن هذه الطرق في كيفية حل تعليمات البتات المتحركة في هذه الطريقة، حيث يحل الكمبيوتر الأمر المطلوب عن طريق معالجة ترتيب البتات التي تحتوي على البيانات، وطريقة حل هذه التعليمات الحسابية من خلال تحليلها بوحدة العمليات المنطقية والحسابية.

تتمثل طريقة حل تعليمات الانتقال في تغيير القيمة التالية لعداد البرنامج لاستخدام الكود أكثر من مرة، وطريقة لحل تعليمات الذاكرة حيث تقوم وحدة المعالجة المركزية بقراءتها وكتابتها من المعلومات الأساسية إلى ذاكرة النظام.

المرحلة الأخيرة من التنفيذ بالنسبة للترتيب الذي ينسق به الكمبيوتر في هذه المرحلة التعليمات المستلمة ويطبقها على البيانات أو الأرقام اعتمادًا على التنسيق الرسومي الذي أجراه الكمبيوتر، كما يتم إرسال التعليمات إلى آخر وحدة تنفيذية ستقوم بإكمالها فورًا تم حل الأمر المطلوب بالكامل، حيث تتم كتابة الحل في ذاكرة الكمبيوتر ليتم عرضه أو تطبيقه حسب رغبة المستخدم.

ما هو محتجز في ذاكرة الوصول العشوائي

تعتبر ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) هي تخزين أساسي متقلب، فبمجرد إيقاف تشغيل الكمبيوتر يتم فقد البيانات والتعليمات الموجودة في ذاكرة الوصول العشوائي، كما تُستخدم ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) للاحتفاظ بالبيانات والتعليمات قيد الاستخدام حاليًا في أجهزة الكمبيوتر الحديثة، حيث تُستخدم ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) للاحتفاظ بنظام التشغيل وأي مستندات وبرامج مفتوحة قيد التشغيل.

بينما إذا كانت ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) ممتلئة، وكان جهاز الكمبيوتر الخاص بطيئًا ويومض ضوء محرك الأقراص الثابتة باستمرار، فإنّ جهاز الكمبيوتر يقوم بالتبديل إلى القرص، وإذا حدث هذا فمن الواضح أنّ جهاز الكمبيوتر يحتاج إلى مزيد من ذاكرة الوصول العشوائي أو أنّه بحاجة إلى استخدام برامج أقل استهلاكًا للذاكرة.

كما تكمن العناصر المخزنة في ذاكرة الوصول العشوائي من خلال ما يلي:

نظام التشغيل.
التطبيقات.
واجهة المستخدم الرسومية (GUI).

كما أنّ الذاكرة (ROM) تعتبر ذاكرة القراءة فقط، وهي نوع من التخزين الإلكتروني، والذي يتم تضمينه في الجهاز أثناء التصنيع، حيث يمكن إيجاد رقاقات ROM في أجهزة الكمبيوتر والعديد من الأنواع الأخرى من المنتجات الإلكترونية، كما تستخدم أجهزة VCR ووحدات التحكم في الألعاب وأجهزة راديو السيارة ذاكرة القراءة فقط لإكمال وظائفها بسلاسة.[1]

الحاسب الآلي

يعتبر الحاسب الآلي أو ما يعرف بالحاسوب أو بجهاز الكمبيوتر هو جهاز إلكتروني يتعامل مع المعلومات والبيانات من حيث التخزين والاسترجاع والمعالجة، حيث يمكن استخدامه لكتابة المستندات وإرسال

البريد الإلكتروني

واللعب والوصول للإنترنت، والبحث في أي مواقع ويب، كما يمكن استخدامه لأغراض متعددة ومعقدة مثل: إنشاء الجداول وإنشاء العروض التقديمية والتحرير وتسجيلات الصوت والفيديو وعرضها وغير ذلك من الأمور الكثيرة.

كما يرتكز الحاسب في عمله على قدرته على البرمجة، وذلك لأنّه يسمح بالتعامل مع البيانات والمعلومات الأولية كمدخلات، ويعالجها باستخدام البرامج الإلكترونية التي تطبق العمليات الحسابية والمعادلات المنطقية، وكل هذا وأكثر من أجل تنفيذ الأوامر لتسهيل العمل الإلكتروني وتقديم حلول بمساعدة هذه البرامج، كما يُعتقد أنّ المحرك التحليلي كان أول كمبيوتر مبرمج للقراءة فقط، والذي اخترعه تشارلز باباج عام 1837.