Kompyuter arxitekturasi fanidan mustaqil ish

RISC arxitekturasi
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 arxitekturasidagi asosiy harakatlar eng samarali komanda quvurini qurishga qaratilgan. Bu masal bosqichi uchun nisbatan oson. Faqatgina barcha jamoalar kerak standart uzunligiprotsessor va xotirani ulovchi ma'lumotlarni uzatish trubasining kengligiga teng. Har xil buyruqlar uchun ijro vaqtini birlashtirish juda qiyin vazifadir, chunki ro'yxatga oluvchilar bilan birga, xotiradan foydalanish huquqi ham mavjud.
Bir xil uzunlikdagi buyruqlar bilan bir qatorda, nisbatan ham muhim ahamiyatga ega oddiy kodlash altsistemi va boshqarish: Murakkab nazorat qilish qurilmasi (CU) nazorat qilish signallarining shakllanishida qo'shimcha kechikishlarni keltirib chiqaradi. CUni sezilarli darajada soddalashtirishning eng aniq usuli bajariladigan dasturlarning sonini kamaytirishdir. jamoalari, buyruqlar va ma'lumotlar formatlari va yana manzil turlari.
Bir buyruqlar siklining barcha bosqichlarini bir soatlik davrga qisqartirishning oldini olishning asosiy sababi masalli operandlar va yoki ro'yxatga olish natijalari uchun xotiradan foydalanishning mumkin ahamiyati. Xotiraga ega bo'lgan jamoalar sonini kamaytirish kerak. Shu sababli, faqat "Read" va "Write" buyruqlar bilan xotira foydalanishni amalga oshirish va shu turdagi "O'qish" va "Yozish" tashqari barcha amallarni bajarish tavsiya etiladi - "Ro'yxatga olish-Ro'yhatdan o'tish".
Ko'p buyruqlar bajarilishini soddalashtirish va ularni "ro'yxatga olish-registratsiya" turiga kiritish uchun CPU-ni umumiy ro'yxatga olish registrlari ko'pligi bilan ta'minlash kerak. CPU ro'yxatga olish faylida juda ko'p registrlar keyingi operatsiyalarda operand sifatida ishlatiladigan oraliq natijalarni vaqtinchalik saqlashga imkon beradi va operatsiyalar bajarilishini tezlashtiradigan xotira ruxsatini sonini kamaytiradi.
RISC protsessorlari ildizida uchta tamoyil:
1) taktika muddatini minimallashtirish;
2) har bir chora-tadbirlarda buyruqlar bajarilganligi;
3) Samarali kompilyatsiya hisobiga buyruqlar sonini kamaytirish.
RISC protsessorining xususiyatlari:
1. Buyruqlar tizimi sodda operatsiyalarning nisbatan kam sonini (128dan ko'p bo'lmagan) o'z ichiga oladi.
2. Ko'p buyruqlar bitta siklda bajariladi (buyruqlar kamida 75%);
3. Barcha buyruqlar standart bir so'z uzunligi va sobit formatga ega (buyruq formatlarining soni 4dan oshmaydi). Bu sizga bitta qo'ng'iroqda xotiradan buyruqlar olish imkonini beradi va operatsiya kodini bir soat tsikli ichida parolini shifrlaydi.
4. Uskuna orqali amalga oshiriladigan buyruqlar paroli.
5. Aniqlash usullarining cheklangan miqdori qo'llaniladi (4 dan ortiq bo'lmagan).
6. Buyruqlar tizimi xotira, nusxa olish va qayta ishlash buyruqlar beradi.
7. Ishlov berish buyruqlar xotiradan foydalanish buyruqlaridan ajratiladi. Operatsion buyruqlar bajarilayotganda argumentlarni ro'yxatga olish xotirasida joylashtirish kerak va natija ham ro'yxatga olish xotirasida joylashtirilishi kerak (register-register buyruqlar (R-buyruqlar)).
8. Xotiraga faqat "Read" va "Write" buyruqlari orqali kirish;
9. "Okuma" va "Yozuvlar" bundan mustasno, barcha buyruqlar interprocessor registratsiya o'tkazmalaridan foydalanadi;
10. Nisbatan katta umumiy maqsadli protsessorli fayl.
11. qattiq mantiq bilan boshqariladigan asbob;
Yuqorida ta'kidlab o'tilganidek, RISC protsessorlarining buyruq tizimi an'anaviy arxitekturaga ega bo'lgan kompyuter komandalaridan sezilarli darajada kichikroq.
Hammasi operatsion guruhlar (RISC I uchun) 3-manzil R-tipi bo'lib, ular amalga oshirilganda, ma'lum bir qiymat shart kodining maxsus reestriga o'rnatiladi. Ushbu buyruqlar shakl 1da ko'rsatilgan formatga ega. 4.1, a.
Buyruqning uzunligi 32 ta raqamga bo'linib, keyin:
KOP - opcode - 7 bit;
S 1 manba yozuvi - 5 bit;
S 2 manba registri - 13 bit;
Rd - ro'yxatga oluvchi - 5 bit;
F 1 va F 2 - belgilar bayroqlari - har birining bittasi.
Agar F 1 = 0 bo'lsa, natijalar belgilanmaydi. Agar F 2 = 0 bo'lsa, S 2 ning tarkibi darhol operand sifatida talqin etiladi.
Formatlash xotira buyruqlarini o'qish yozish .
Xotiraga kirganda, indekslash bilan faqat bir manzil rejimi ishlatiladi.
Subroutines bilan ishlashning muayyan mexanizmlari amalga oshiriladi. Agar subroutinaga murojaat qiladigan bo'lsak, registrlar tarkibini xotirada yoki kichik xotirada yodlash o'rniga, yangi registrlar to'plami (taxminan 140 ta registr) ajratiladi.
RISK-arxitekturasining xususiyatlari - tushunchasi va turlari. 2017, 2018-yil "RISC-arxitekturasining xususiyatlari" toifasining tasnifi va xususiyatlari.