Vi xử lý (hay vi thao tác) là bộ phận làm việc hoặc nguyên tử của bộ xử lý. Đây là các lệnh cấp thấp được sử dụng trong một số thiết kế để thực thi các lệnh máy phức tạp hơn. Chúng thường hoạt động trên dữ liệu được lưu trữ trong một hoặc nhiều thanh ghi.

• Chúng truyền dữ liệu giữa các thanh ghi hoặc giữa bus ngoài của CPU và cũng thực hiện các phép toán và logic trên các thanh ghi.
• Khi một chương trình máy tính được thực thi, nó bao gồm một chuỗi các chu kỳ lệnh, với một lệnh máy trong mỗi chu kỳ.
• Mỗi chu kỳ lệnh bao gồm nhiều đơn vị nhỏ hơn, bao gồm các chu kỳ nạp lệnh, các thao tác gián tiếp, thực thi và ngắt.
• Mỗi vòng này bao gồm một tập hợp các bước, mỗi bước bao gồm một thanh ghi của bộ xử lý. Các bước này được gọi là các thao tác nhỏ.

Tiền tố 'micro' biểu thị rằng mỗi bước đều rất đơn giản.

Các tác vụ nhỏ là các tác vụ vi mô được thực hiện bên trong CPU. Các tác vụ này sử dụng dữ liệu được lưu trữ trong các thanh ghi của CPU để thực hiện các phép toán cơ bản, chẳng hạn như các phép toán học hoặc logic. Chúng cũng tạo điều kiện thuận lợi cho việc di chuyển dữ liệu giữa các thanh ghi hoặc giữa bộ nhớ và thanh ghi.

Các hoạt động vi mô diễn ra như thế nào?

Các thao tác nhỏ được nhóm lại với nhau để thực hiện các lệnh phức tạp hơn. Ví dụ, một lệnh bổ sung có thể bao gồm nhiều thao tác nhỏ:

• Đầu tiên, một thao tác nạp dữ liệu được thực hiện để chuyển giá trị vào thanh ghi.
• Tiếp theo, thực hiện phép cộng để hoàn thành phép tính.
• Cuối cùng, thao tác lưu trữ được thực hiện để lưu kết quả vào bộ nhớ.

Các loại hình hoạt động quy mô nhỏ.

Các hoạt động quy mô nhỏ thường được chia thành bốn loại chính:

• Các thanh ghi vi truyền: Di chuyển dữ liệu giữa các thanh ghi hoặc giữa các thanh ghi và bộ nhớ/I/O (ví dụ: tải dữ liệu từ bộ nhớ vào thanh ghi).
• Các phép toán đơn giản: Thực hiện các phép tính số học trên dữ liệu thanh ghi, chẳng hạn như cộng, trừ, tăng và giảm.
• Các thao tác vi mô logic: Các phép toán logic (bital) trên nội dung thanh ghi, chẳng hạn như AND, OR, XOR và NOT.
• Các thao tác vi dịch chuyển: Dịch chuyển hoặc xoay một bit trong thanh ghi sang trái hoặc phải (hữu ích cho phép nhân/chia cho lũy thừa của hai hoặc nhiều bit).

Ví dụ về các hoạt động quy mô nhỏ.

1. Lệnh Load: Di chuyển dữ liệu từ bộ nhớ vào thanh ghi.
2. Lưu trữ: Lưu dữ liệu từ các thanh ghi trở lại bộ nhớ.
3. Phép cộng: Cộng hai giá trị và lưu kết quả vào thanh ghi.
4. Phép trừ: Lấy một giá trị trừ đi một giá trị khác và lưu kết quả vào thanh ghi.
5. AND: Thực hiện phép toán logic AND giữa hai giá trị và lưu kết quả vào thanh ghi.
6. OR: Thực hiện phép toán logic OR trên hai giá trị và lưu kết quả vào thanh ghi.
7. Lưu ý: Đảo ngược các bit của giá trị và lưu kết quả vào thanh ghi.
8. Shift: Di chuyển một chút giá trị sang trái hoặc phải trong thanh ghi.
9. Xoay: Xoay một chút giá trị sang trái hoặc phải trong thanh ghi.