Guruh F. I. O ball

Guruh	F.I.O	Ball
631-18	To’xtasinov Mahmudjon

Amaliy mashg’ulot _№3.

Protsessor arxitekturasi.

Dasturiy ta'minot nuqtai nazaridan protsessor arxitekturasi ma'lum ko'rsatmalar to'plami (Intel x86), ularning tuzilishi (adreslash tizimi, registrlar to'plami) va bajarish usuli (buyruqlar hisoblagichi) bilan muvofiqligi hisoblanadi.

Oddiy so'zlar bilan aytganda, bu x86 arxitekturasi uchun tuzilgan dasturning deyarli har qanday x86 mos tizimda ishlash qobiliyatidir.

Uskuna nuqtai nazaridan protsessor arxitekturasi bu butun protsessorlar oilasiga xos xususiyatlar va fazilatlar to'plamidir (Skylake - Intel Core 5 va 6 avlodlar).

Arxitektura turlari CISC

CISC (Complex Instruction Set Computer -Murakkab ko'rsatmalar to'plam kompyuteri) - bu protsessor arxitekturasining bir turi, asosan, ko'rsatmalarning uzunligi aniqlanmagan, shuningdek arifmetik amallarni bitta buyruqda kodlash va oz sonli registrlar bo'lib, ularning aksariyati qat'iy bajariladi.

CISC arxitekturasining eng yorqin namunasi x86 (aka IA-32) va x86_64 (AMD64).

CISC protsessorlarida bitta buyruqni o'xshashini yoki xuddi shu funktsiyani bajaradigan ko'rsatmalar guruhini almashtirish mumkin. Shuning uchun arxitekturaning ijobiy va salbiy tomonlari: yuqori ko'rsatkichlar, chunki bir nechta yo'riqnomalarni shu kabi biriga almashtirish mumkin, ammo RISC protsessorlari bilan taqqoslaganda qiyinroq bo'lgan arxitektura.

RISC

RISC (Reduced Instruction Set Computer _-qisqartirilgan ko'rsatmalar to'plam kompyuteri) - bu protsessor arxitekturasi, unda ko'rsatmalar soddalashtirilganligi sababli tezligi oshadi: ularning dekodlanishi soddalashadi, bajarish vaqti esa kamroq bo'ladi. Birinchi RISC protsessorlarida ko'paytirish va bo'linish ko'rsatmalari ham bo'lmagan va suzuvchi nuqta raqamlarini qo'llabquvvatlamagan.

CISC bilan taqqoslaganda, ushbu arxitektura doimiy ko'rsatmalar uzunligiga, shuningdek, shunga o'xshash ko'rsatmalarning kamroq soniga ega bo'lib, protsessorning umumiy narxini kamaytirishga imkon beradi va bu mobil segment uchun juda muhimdir. RISC-da ko'proq registrlar mavjud.

RISC arxitekturalariga misollar: PowerPC, ARM arxitekturalari seriyasi (ARM7, ARM9, ARM11, Cortex).

Umuman olganda, RISC CISC ga qaraganda tezroq. RISC tizimida CISC buyrug'i o'rniga 4 yoki 5 ta buyruq bajarilishi kerak bo'lsa ham, RISC tezlikda g'olib chiqadi, chunki RISC buyruqlari 10 baravar tezroq bajariladi.

Bu tabiiy savol tug'diradi: nima uchun ko'p odamlar hali ham CISCdan foydalanadilar? Hammasi moslik haqida. x86_64 hali ham tarixiy sabablarga ko'ra ish stoli segmentida etakchi hisoblanadi. Eski dasturlar faqat x86 da ishlagani uchun barcha eski dasturlar va o'yinlar yangi mashinada ishlashi uchun yangi ish stoli tizimlari x86 (_64) bo'lishi kerak.

Open Source uchun bu asosan muammo emas, chunki foydalanuvchi Internetda boshqa arxitektura uchun dasturning versiyasini topishi mumkin. Faqat dasturning manba kodining egasi boshqa arxitektura uchun mulkiy dasturning versiyasini yaratishi mumkin.

MISC

MISC (English Minimal Instruction Set Computer - "minimal ko'rsatmalar to'plamiga ega kompyuter").

Asosan protsessorning umumiy narxi va quvvat sarfini yanada kamaytirish uchun foydalaniladigan yanada sodda arxitektura. U arzon kompyuterlarda, masalan routerlarda qo'llaniladi.

Yuqoridagi barcha arxitekturalar ishlashni oshirish uchun "spekulyativ buyruqlar bajarilishi" dan foydalanishi mumkin. Bu buyruq kerak yoki kerak emasligi ma'lum bo'lguncha buyruqning bajarilishi.

VLIW

VLIW ( very long Instruction Word - "juda uzun mashina ko'rsatmasi") - bu bir nechta hisoblash moslamalari bo'lgan protsessorlarning arxitekturasi. Bu bitta protsessor buyrug'ida parallel ravishda bajarilishi kerak bo'lgan bir nechta operatsiyalar mavjudligi bilan tavsiflanadi.

Aslida, bu CISC arxitekturasi, spekulyativ ko'rsatmalarning bajarilish analogiga ega, faqat spekulyatsiya o'zi ish vaqtida emas, balki kompilyatsiya vaqtida amalga oshiriladi, bu esa ushbu protsessorlar uchun Meltdown va Specter zaifliklarini imkonsiz qiladi. Ushbu arxitektura protsessorlari uchun kompilyatorlar protsessorga xosdir. Masalan, keyingi avlodda "juda uzoq ko'rsatma" ning maksimal uzunligi shartli 256 bitdan 512 bitgacha o'zgarishi mumkin va bu erda siz yangi protsessor uchun kompilyatsiya qilish orqali ishlashni oshirish va eski protsessor bilan orqaga qarab muvofiqligi o'rtasida tanlov qilishingiz kerak. Shunga qaramay, Open Source oddiygina qayta kompilyatsiya qilish orqali ma'lum bir protsessor uchun dasturni olishga imkon beradi.

Savollar:

1. 
   Protsessor arxitekturasi nima va uning asosiy tuzlmasi qanday?
   
2. 
   Qanday protsessor arxitekturalari mavjud, ularning sxemasini keltiring, afzallik va kamchiliklarini sanab o’ting.
   
3. 
   Virtual arxitekturasi nima? An’anaviy arxitektura bilan farqi nimada?
   

Topshiriq:

1. 
   Savollarga elektron shaklda javobni yozib tayyorlash.
   
2. 
   Bajarilgan amaliy mashg’ulotni himoya qilish.
   

Javoblar:

1. 
   Uskuna nuqtai nazaridan protsessor arxitekturasi bu butun protsessorlar oilasiga xos xususiyatlar va fazilatlar to'plamidir (Skylake - Intel Core 5 va 6 avlodlar).
   
2. 
   RISC,WLIM,MISC va koplab protsessor arxitekturalari mavjud.
   

Xulosa:

Men ushbu amaliy mashg’ulotni bajarish jarayonida protsessorlarning arxitekturalari va ularning turlari bilan tanishib chiqdim va ularni o’rgandim.