12-tema. Buyrıqlar toplamı arxitekturası maydanı. Yad modelleri. Registrlar. Buyrıqlar reje

---

12-tema. Buyrıqlar toplamı arxitekturası maydanı. Yad modelleri. 

Registrlar. Buyrıqlar 

 

REJE: 

12. 1. Buyrıqlar toplam arxitekturası maydanı  

12. 2. Yad modelleri  

12. 3. Registları 

12. 4. Buyrıqlar 

12. 1. Buyrıqlar toplam arxitekturası maydanı 

 

 

Usı  temada  biz  buyrıqlar  toplam  arxitekturası  maydanı    (ISA)  haqqında  

toqtalıp  ótemiz.  12.  1-súwrette  kórsetilgenindey  usı  úst  mikroarxitektura  hám 

operacion  sistema  maydanı  ortasında  jaylasqan.  Tariyxqa  názer  salatuǵın    bolsa 

kompyuterdiń áyne usı maydanı hámme basqa ústten aldın  islep  shıǵılǵan bolıp, 

dáslep ol birden-bir úst sıpatında  paydalanıp  kelingen.  Házirgi kúnde usı júzeni 

kóplegen  óndiriwshiler  hám  programmashılar  qısqa    etip  assambler  maydanı  dep 

ataydı. 

Buyrıqlar  toplam  arxitekturası    úst  arasında  bólek  orın  tutadı.    Sebebi,    usı  úst  

programması  hám  apparat  támiynatı    ortasında  baylanısıwlarǵa    juwap  beredi.  

Kópshilik  óndiriwshiler  joqarı  programmalastırıw  tilleri  (S,  S++,  Java  h.)  de  

jazılǵan  programmalardı  tuwrıdan-tuwrı  orınlawǵa    háreket  etken.  Lekin,    waqıt  

ótiwi  menen  bunıń  nadurıs  pikir  ekenligine  isenim  payda  etken.    Bunnan  tısqarı, 

kompyuterler  bir  programmalastırıw  tilinde  jazılǵanprogrammalardı  atqaribgina 

qalmastan,  hár  qıylı  programmalastırıw  tillerinde  jazılǵanprogrammalardı  da 

birdey orınlawı talap etiledi. 

Barlıq 

óndiriwshiler 

joqarı 

programmalastırıw 

tillerinde 

jazılǵan 

programmalardı  translyatsiya  etiw  haqqında  aytıp  ótken.  Bunda  buyrıqlar  toplam 

arxitekturasında    sonday  apparat  támiynatın  jaratıw  kerek  hamma  joqarı  

programmalastırıw tilleri  ushın birden-bir bolǵan formada sol úst programmaların 

atqarsın.  Buyrıqlar  toplamı  arxitekturası  maydanı  kompilyatorlar  hám  apparat 

támiynatın  baylaw  úst esaplanadı. Usı júzedegi kompilyatorlarǵa da apparatlarǵa 

da  tanıw  esaplanadı.  1.99-súwrette  buyrıqlar  toplam  arxitekturası  maydanı, 

kompilyator hám apparat támiynatı ortasındaǵı baylanıslılıq súwretlengen. 

 

 

 

---

1.99-súwret. Buyrıqlar toplam arxitektura maydanı - kompilyator hám apparat 

támiynatı ortasındaǵı shınjır bolıp tabıladı. 

Kompyuterde  hámmesi  ideal  bolıwı  jańa  kompyuter  óndiriwshiler  aldın 

buyrıqlar    arxitekturasın  islep  shıǵıwshılar  óndiriwshiler,  kompilyator  

programmalawshılar    hám  apparat  apparatını  proektleshiler  menen  máslahát  etiwi 

hám  jańa  kompyuterde  usı  úst  qanday  talaplarǵa  juwap  beriwi    haqqında    kelisip 

alıwları  kerek  boladı.  Eger  kompilyator  programmashılar  jańa  kompyuterde 

injenerler  sheshe  almaytuǵın  qandayda  bir-bir  ayrıqshalıq  talap  etse,    bunday 

kompyuterdi  islep shıǵıw  júdá  quramalı processga aylanıp ketedi.  Tap sonday, 

eger apparat  támiynatı  óndiriwshileri kompyuterge qandayda bir-bir jańa element  

qospaqshı  bolsa,    lekin  bul  jańa  elementke  programmashılar  kod    jaza  almasa 

bunnan  da hesh  qanday payda joq esaplanadı. Usınıń sebebinen, buyrıqlar toplam 

arxitekturası    maydanın    zárúr  programmalastırıw    tilleri  járdeminde  

optimallastırıw,  bul uzaq  talqılaw hám modellew talap etiwshi process esaplanadı. 

Joqarıdagilardıń barlıǵı tek ǵana teoriya edi. Endi bolsa haqıyqıy jumıs rejimine 

jaqınlasamız.  Qandayda  bir-bir  jańa  kompyuter  islep    shıǵılsa,  kópshilik 

paydalanıwshılardıń  sorawı  birdeyde  boladı,  yaǵnıy  «usı  mashina  eski 

mashinalarmenen  sáykeslikte  isley  alama?  ».  Ekinshi  soraw  bolsa  «Usı  jańa 

mashinada eski operacion sistemalardan paydalana alamızma? » hám aqır-aqıbetde  

úshinshi  soraw «Usı mashinada eski programmalar  isleydimi  yamasa  olardı jańa  

versiyalarına  almastırıwǵa  tuwrı  keleme?  ».    Egerde  joqarıdaǵı    sorawlardıń  

qálegen  birine  unamsız  juwap  berilse,  óndiriwshi  onıń  nege  bunday  ekenligin  

túsindirip beriwi kerek boladı. Sebebi, ápiwayı paydalanıwshı  jańa  kompyuterden 

paydalanıw  ushın  jıllar  dawamında  islep  úyrengen  programmaların  anıq  bir 

degende tastap jiberiwdi qálemeydi. 

Sol sebep sebepli kompyuter óndiriwshiler barlıq kompyuterlerde birdey buyrıq  

ústinen  paydalanıwǵa,  júdá    bolmaǵanda  olardı    aldınǵı  versiyalar    menen  

proporcional  islewine  háreket  etedi.  Proporcional  islew  degende  biz  jańa  

kompyuterdiń eski programmalardı hesh qanday qosımsha  talaplarsız  paydalana  

alıw  qábiletin  túsinemiz.  Lekin  bir  waqıttıń  ózinde  jańa  kompyuter    jańa  

programmalıq  támiynatı,  jańa  buyrıqlar  toplamı  hám  jańa  qolaylıqları  da    bolıwı  

kerek  bolıp  tabıladı.  Eń  tiykarǵısı  kompyuter  óndiriwshiler  buyrıqlar  maydanın  

maksimal  dáreje  sáykesligin  támiyinlewi  hám  sol  tiykarda  jańa  kompyuterdiń 

apparat  támiynatını  ózleri  qálegenshe  almastırıw  múmkinshiligi  iye  esaplanadı.  

Sebebi,  paydalanıwshı  ushın  kompyuter  ishindegi  mayda  detallardıń  qaysı  

kompaniya tárepinen islep shıǵılǵanı onsha za’ru’rli esaplanbaydı. 

Óndiriwshiler bir jola mikrodasturlerden apparat  támiynatına  ótip ketiwi,  jańa  

konveyerlar  qosıwı  hám  hár  qıylı  superskalyar  sxemalardı  jańa  kompyuterge  

biriktiriw múmkin. Tek ǵana bir shárt menen yaǵnıy aldınǵı versiyadaǵı buyrıqlar 

hám  buyrıqlar  toplamları  menen  isley  alıwı  talap  etiledi.    Eń  tiykarǵısı    eski  

programmalardıń  jańa  kompyuterde  isley  alıwıda  bolıp  tabıladı.  Yaǵnıy  maqset  

tek  ǵana  jańa  mashina  jaratıw  emes,  bálki  mashinanıń  eski  mashina  hám  

programmalar menen uyqas islewinde bolıp tabıladı.  

Joqarıda  alıp  kelgen  mısallardıń  barlıǵı  da  buyrıqlar  toplam    arxitekturasına  

baylanıslı emes. Sapalı buyrıqlar toplam arxitekturası  maydanı jańa  kompyuterdiń 

---

esaplaw tezligi hám bahasına baylanıslı esaplanadı. Hár qıylı  buyrıqlar toplamıda 

isleytuǵın  birdey  túrdegi  kompyuterlerdiń    nátiyjelililik    arasındaǵı  ayırmashılıǵı 

25%ti uyımlastırıwı múmkin. Biz bunıń menen ne  demekshimiz. AKT salasındaǵı 

bazar  házirde  eski  arxitekturada  jańa  arxitekturaǵa    ótiwge  tosqınlıq  qılıp  atırǵan 

faktorlardan biri esaplanadı. 

Qanday buyrıqlar arxitekturasın jaqsı dep esaplaw kerek? Usı sorawǵa eki juwap 

ámeldegi. 

Birinshiden,  jaqsı  buyrıqlar  arxitekturası  sonday  buyrıqlar  toplamın    usınıw  

kerek, onı házirgi hám keleshek kompyuterlerinde  de birdey paydalanıw  múmkin 

bo'lsin.  Jaman  islep  shıǵılǵan  buyrıqlar    arxitekturasıda    processor    júdá  kóplep 

ventillerden  quralıwı  múmkin.  Bul  bolsa    óz  gezeginde    programma    atqarılıwı 

ushın úlken kólemdegi yadtı talap etedi. 

Ekinshiden,  jaqsı  proektlengen  buyrıqlar  arxitekturası  qısqa  hám  qısqasha  

kompilyatsiya  etiledi.  programmalarǵa  bolǵan  talaplardı  xarakteristikalawı  kerek  

boladı. Úzliksizlik hám variantlardıń tolıqlıǵı  buyrıqlar  arxitekturasına   mudami 

tán  ayrıqshalıq  esaplanbaydı.  Bul  ayrıqshalıq  tiykarınan  kompilyatorlar  ushın 

za’ru’rli  esaplanadı.  Sebebi,  áyne  kompilyator  islew  dawamında  bir  neshe  

variantlar ishinen birin tańlap alıw wazıypasınorınlawǵa tuwrı keledi. 

Qısqa etip aytajaq bolsaq, buyrıqlar toplam arxitekturası  maydanı programmalıq  

hám apparat támiynatı arasındaǵı shınjırlıgini esapqa alsaq.  Usı úst  programmalıq 

(sapalı kod jazıw ushın) hám apparat  (nátiyjeli  nátiyjeni ámelde  qollanıw ushın) 

támiynatı óndiriwshileri ushın  birdey qolaylıqlarǵa  ıyelewi talap etiledi.