SO-1st-2.3-w1.tresc-1.0-Slajd21
Architektura von Neumanna
W celu wyjaśnienia, w jaki sposób wykonywany jest program jądra, istotne jest uświadomienie sobie, w jaki sposób w ogóle wykonywany jest program przez procesor.
Działanie współczesnych procesorów opiera się w dużej części na modelu von Neumanna. Architektura komputera, której nazwa przyjęła się od nazwiska jej popularyzatora — Johna von Neumanna, zakłada, że zarówno dane, jak i program (kod instrukcji/rozkazów) znajdują się w pamięci operacyjnej (dziś wydaje się to dość oczywiste). Rozkazy umieszczane są pod kolejnymi adresami w pamięci. Wykonywanie takiego programu sprowadza się zatem do pobierania rozkazów z kolejnych komórek. Adres komórki pamięci, od której rozpoczyna się kod następnego rozkazu do wykonania, przechowywany jest w odpowiednim rejestrze procesora, zwanym licznikiem programu (PC — program counter) lub wskaźnikiem instrukcji (IP — instruction pointer). Zawartość tego rejestru wystawiana jest na szynę adresową magistrali systemowej w celu pobrania z pamięci kodu rozkazu. Po zdekodowaniu operacji licznik ten zwiększany jest odpowiednio do długości pobranego rozkazu, w ten sposób wskazuje następny rozkaz do wykonania. Opisany schemat — domyślny przepływ sterowania — oznacza wykonywanie rozkazów w pewnej sekwencji, wynikającej z ich uporządkowania w programie i tym samym w pamięci. Schemat ten może ulec zmianie w wyniku wykonania specjalnego rozkazu (skoku, wywołania podprogramu, powrotu z podprogramu). Zmiana domyślnego przepływu sterowania jest więc zdefiniowana przez sam program.
