Operandlarni saqlash joyiga ko'ra tasniflash

|
Operandlarni saqlash joyiga ko'ra tasniflash
|
bet | 33/80 | Sana | 06.07.2024 | Hajmi | 13,43 Mb. | | #266748 |
Bog'liq Kafedrasi kompyuter arxitekturasi moduli bo‘yichaOperandlarni saqlash joyiga ko'ra tasniflash
Operandlarni saqlash joyi nuqtai nazaridan ko'rsatmalar to'plami arxitekturasining quyidagi turlari ajratiladi:
- stekli;
- akkumulyatorli;
- registrli;
- ajratilgan xotira ruxsati bilan.
Stekli arxitekturasi
Stek -" oxirgi kiruvchi birinchi chiqadi " (LIFO, Last In First Out) tamoyili bo'yicha o'zaro ta'sir qiluvchi mantiqiy o'zaro bog'langan yacheykalar to'plamini tashkil qiladi. Yuqori katak stekning yuqori qismi deb ataladi. Stek bilan ishlash uchun ikkita operatsiya taqdim etiladi: push (ma'lumotlarni stekga surish) va pop (ma'lumotlarni stekdan surish). Yozish faqat stekning yuqori katagida bo’ladi, shu bilan birga stekda saqlangan barcha ma'lumotlar bir pozitsiya pastga suriladi. O'qishga faqat stekning yuqori qismidan ruxsat beriladi. Qabul qilingan ma'lumot stekdan o'chiriladi va qolgan tarkib yuqoriga ko'chiriladi.
Nazorat savollari
Kompyuter buyruqlar tizimi
Operandlarning turlari
Komandalarning turlari
11-Ma’ruza. CISC, RISC va VLIW arxitekturalarda buyruqlar turlari
Reja:
1. Buyruqlar turlari
2. CISC arxitekturasi
3. RISC arxitekturasi
4. VLIW arxitekturasi
Tayanch iboralar: CISC arxitekturasi, RISC arxitekturasi, VLIW arxitekturasi.
CISC
CISC arxitekturasining asosiy g'oyasi uning nomi - "buyruqlarning to'liq to'plami" da aks etadi. Ushbu arxitektura har bir mumkin bo'lgan (odatiy) ma'lumotlarni qayta ishlash harakati uchun alohida mashina ko'rsatmasiga ega bo'lishga intiladi. Tarixiy jihatdan CISC me'morchiligi birinchilardan biri bo'lgan. Protsessorlarning takomillashtirilishi imkon qadar ko'proq turli xil ko'rsatmalarni bajarishga qodir VMlarni yaratish yo'lidan bordi. Bu assambleya tilida dasturlar yozgan dasturchilarning ishini soddalashtirdi (ya'ni deyarli mashina ko'rsatmalari darajasida). Murakkab buyruqlardan foydalanish dastur hajmini va ishlab chiqish vaqtini qisqartirishga imkon berdi. Natijada, CISC protsessorlarini tashkil etishning quyidagi xususiyatlari rivojlandi: har biri markaziy protsessorning bir necha tsikllarida bajariladigan turli xil mashina ko'rsatmalari (yuzlab); dasturlashtiriladigan mantiq bilan boshqarish moslamasi; oz sonli umumiy foydalanish registrlari (RON); turli uzunlikdagi turli xil buyruq formatlari; ikki manzilli adreslashning ustunligi; bilvosita adreslashning turli usullarini o'z ichiga olgan operandlarni adreslash mexanizmi ishlab chiqilgan. Ammo CISC yondashuvi ba'zi bir buyruqlarni faqat apparatda bajarilishini imkonsiz qildi (bunday vositalarning murakkabligi bilan). Natijada, protsessorlarda bloklar paydo bo'ldi, "tezda" eng murakkab ko'rsatmalarni oddiyroq ko'rsatmalar ketma-ketligi bilan almashtirdi. Bundan tashqari, amaliyot shuni ko'rsatdiki, dasturlarni yozishda ko'plab murakkab buyruqlar oddiygina talab qilinmagan. Va nihoyat, buyruqlarning juda murakkabligi va ularning ko'pligi tufayli VM boshqaruv moslamasi faqat dasturlashtiriladigan mantiq asosida, ya'ni "sekin" boshqaruv xotirasi yordamida tuzilishi kerak edi. Oxirgi holat protsessorning soat chastotasini oshirish imkoniyatlarini sezilarli darajada chekladi. Ushbu omillarning barchasi RISC arxitekturasi tomon burilishga olib keldi. Shu bilan birga, CISC me'morchiligining bir qator shubhasiz afzalliklari o'z dolzarbligini saqlab qoladi (birinchi navbatda, dasturiy ta'minot ishlab chiqaruvchilari nazarida). Shuning uchun etakchi VM ishlab chiqaruvchilari (Intel, AMD, IBM va boshqalar) o'zlarining so'nggi ishlanmalarida hali ham CISC yondashuvidan voz kechmaydilar.
RISC
RISC arxitekturasiga alohida e'tibor, aksariyat zamonaviy CISC protsessorlarida dekodlash bosqichidagi murakkab ko'rsatmalar oddiy RISC ko'rsatmalar to'plamiga qisqartirilganligi va protsessor yadrosi RISC protsessori sifatida amalga oshirilganligi bilan bog'liq.
RISC arxitekturasining asosiy xususiyatlari
RISC arxitekturasidagi asosiy sa'y-harakatlar eng samarali ko'rsatmalar liniyasini qurishga qaratilgan, ya'ni barcha ko'rsatmalar xotiradan olinib, protsessorga bir xil oqim shaklida ishlov berish uchun yuboriladi va hech qanday ko'rsatma kutish holatida bo'lmasligi kerak va protsessor yuklanib qolishi kerak. butun vaqt davomida. Bunga qo'shimcha ravishda, agar ko'rsatmalar tsiklidagi biron bir qadam bir soat ichida bajarilsa, bu juda yaxshi. Oxirgi shart namuna olish bosqichi uchun nisbatan osonlikcha amalga oshirilishi mumkin. Faqatgina barcha ko'rsatmalar CPU va xotirani bog'laydigan ma'lumotlar shinasi kengligiga teng bo'lgan standart uzunlikka ega bo'lishi kerak. Turli xil ko'rsatmalar uchun bajarilish vaqtini birlashtirish juda qiyin vazifadir, chunki registrda ko'rsatmalar bilan bir qatorda xotiraga kirish ko'rsatmalari ham mavjud. Xuddi shu buyruq uzunligidan tashqari, nisbatan oddiy dekodlash va boshqarish quyi tizimiga ega bo'lish muhimdir: murakkab boshqaruv moslamasi (CU) boshqaruv signallarining formroniyasida qo'shimcha kechikishlarni keltirib chiqaradi. Boshqarish tizimini sezilarli darajada soddalashtirishning aniq usuli bu bajarilgan buyruqlar sonini, buyruqlar va ma'lumotlar formatlarini va adreslash usullarini kamaytirishdir.
Shubhasiz, buyruqlarning qisqa ro'yxatida eng ko'p ishlatiladiganlargina qolishi kerak. Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, odatdagi dasturlarning bajarilish vaqtining 80-90% buyruqlarning nisbatan kichik qismiga to'g'ri keladi (10-20%). Eng ko'p so'raladigan harakatlar ma'lumotlar uzatish, arifmetik va mantiqiy operatsiyalardir. Ko'rsatma tsiklining barcha bosqichlarini bir soat davriga qisqartirishga to'sqinlik qiladigan asosiy sabab operandlarni olish va / yoki natijalarni yozish uchun xotiraga kirish uchun potentsial ehtiyojdir. Shu sababli, iloji boricha xotiraga kirish huquqiga ega bo'lgan buyruqlar sonini minimallashtirish maqsadga muvofiqdir, bu avval aytib o'tilgan RISC tamoyillariga yana ikkitasini qo'shadi:
• ijro paytida xotiraga kirish faqat "O'qish" va "Yozish" buyruqlari orqali amalga oshiriladi;
|
| |