Kompyuter injiniring fakulteti kompyuterni tashkil etilishi(maruza)

O‘ZBEKISTON RESPUBLIKASI AXBOROT TEXNOLOGIYALARI VA
KOMMUNIKATSIYALARINI RIVOJLANTIRISH VAZIRLIGI


MUHAMMAD AL-XORAZMIY NOMIDAGI TOSHKENT AXBOROT
TEXNOLOGIYALARI UNIVERSITETI
FARG’ONA FILIALI


KOMPYUTER INJINIRING FAKULTETI
KOMPYUTERNI TASHKIL ETILISHI(MARUZA) fani
Mustaqil ish
Topshirdi:Ermamatova .U
Tekshirdi:Nurdinova.R.A

Mavzu:
Buyruqlar tizimi arxitekturasi


Reja:

1. Buyruq haqida tushuncha
2. MIKROPROSESSORINING BUYRUQLAR TIZIMI
3. Buyruq tizimi
4.Xulosa
5.Foydalanilgan adabiyotlar.
Buyruqlar tizimi (buyruqlar majmui) - MP bajarishi mumkin bo'lgan operasiyalar ro'yxati. Ma'lumot uzatish, arifmetik va mantiqiy operasiyalar, ma'lumotlar va tarmoq test buyruqlar, kirish/chiqish (V/V) operasiyalarini o'z ichiga oladi. Shu bilan birga, buyruqlar turli manzil usullaridan foydalanadi. Buyruqlar tizimining dizayni kompyuterning tuzilishiga ta'sir qiladi. Buyruqlar tizimining optimal tizimi ba'zida muammoli dasturlarning talablarini qondiradigan buyruqlar to'plami sifatida tavsiflanadi, shuning uchun kamdan kam ishlatiladigan buyruqlar bajarish uchun apparat va dasturiy ta'minotning ortiqcha bo'lishi minimal bo'ladi. Turli xil kompyuter dasturlarida buyruqlar ko'rinishining chastotasi farq qiladi; Misol uchun, DEC kompaniyasining PDP-11 oilasining kompyuter dasturlarida ma'lumotlariga ko'ra, MOV translyasiya guruhi (B) odatda dasturlarda barcha buyruqlar taxminan 32% ni tashkil etadi. Buyruqlar tizimi kamdan-kam ishlatiladigan buyruqlar hajmi minimal darajada tanlanishi kerak. Statistik ma'lumotlar mavjud bo'lganda samarali tizimiga ega bo'lgan kompyuterni tanlash mumkin. Ushbu maqsadga erishishning bir yondashuvi - buyruqlarni bir so'z uzunligi bilan rivojlantirish va ularni kodlash, bu qisqa buyruqlar bitlarini ishlatish maqbuldir, bu dasturning bajarilish vaqtini va uning uzunligini kamaytiradi. Buyruqlar tizimini optimallashtirishga qaratilgan yana bir yondashuv mikroyo’riqnomalardan foydalanishdir. Bunday holda, bir buyruq yoki guruhni amalga oshiriladigan bir necha oddiy operasiyalar kodlash uchun, shaxsiy bit yoki buyruq guruhlari ishlatiladi. Ushbu oddiy operasiyalar xotiraga kirishni talab qilmaydi va ularni amalga oshirish ketma-ketligi apparat mantig'i bilan belgilanadi. Dasturni bajarish vaqtini kamaytirish va xotira hajmini boshqarish mantig'ining murakkabligini oshirish orqali erishiladi. Buyruqning muhim xarakteristikasi - uning formati, bu buyruqning tarkibiy elementlarini belgilaydi, ularning har biri ijro etilishi davomida ma'lum bir tarzda talqin etiladi. Buyruqning bunday elementlari (maydonlari) orasida quyidagilar tanlanadi: amalga oshiriladigan ishni belgilaydigan operasion kod; xotira yacheykasi manzili, prosessor registrlari, tashqi qurilmalar; manzil rejimi; to'g'ridan-to'g'ri murojaat qilishda operand; shartli o'tish ko'rsatmalari uchun tahlil qilingan funksiyalar kodi. Buyruqlarning asosiy xususiyatlarga ko'ra tasnifi 10.7-rasmda keltirilgan. Har qanday buyruqning formatdagi eng muhim tarkibiy elementi - bu bajariladigan harakatni aniqlaydigan operasiya kodi (KOP). Prosessorda ko'p sonli KOP juda muhim, chunki buyruqlar qurilmani amalga oshirish xotira va vaqtni tejaydi. Ammo kompyuterni tanlashda, mavjud bo'lgan manzillash usullari bo'yicha faqat buyruqlar soniga emas, balki muayyan ma'lumotlar turlari bilan operasiyalarning to'liqligi haqida o'ylash kerak. KOPga ajratilgan bitlarning soni bajariladigan buyruqlar to'plamining vazifasi hisoblanadi. Barcha m buyruqlarini kodlash uchun KOP ostida qattiq sonli bitlardan foydalanilganda, n nusxani n-ikkilik razryadi KOP maydoniga ajratish kerak, shuning uchun 2*n=t shuningdek, barcha buyruqlar xotira va periferiya qurilmalariga kirish uchun kichik bir kompyuterda manzil bo'lmagani haqiqatan ham, buyruqlarning turli guruhlari uchun KOP maydonida o'zgaruvchan sonli kodlar bilan kodlash tamoyili keng kodlash buyruqlar uchun ishlatiladi.



Ba'zi buyruqlar uchun faqat bitta operand kerak va ikkita operandni talab qiluvchi ikkita operand (yoki ikkita manzil) dan farqli o'laroq ular bitta operand (yoki bitta unastasta) buyruqlar deb ataladi. Ikki operanda ishtirokida buyruqlar odatda ulardan bittasini o'zgartiradi. Ma'lumot faqat bitta yacheykadan olinganligi sababli, bu yacheyka manba deb ataladi; tarkibini o'zgartiradigan yacheyka qabul qiluvchi deb ataladi. Quyida ikki manzilli (ikkita operand) CM prosessorining formati ko'rsatilgan.

Rasm 10.8. MTda har bitta buyruqsining buyruq sikli SHD prosessorlarining buyruq tartibi: a) ikki manzilli buyruq; b) yagona xizmat ko'rsatish buyrug'i. MTda har bitta buyruq buyruqning sikli davomida bajariladi (rasm 10.8). Kamandaning sikli M deb belgilanuvchi bir nechta mashinalar siklidan iborat.Buyruqning formati va operandaning manzillash uslubiga qarab buyruqda bittadan beshtagacha sikllar bo‘lishi mumkin. Dasturiy xotirada buyruqlar bittadan uchtagacha baytlarni egallaydi. Har bitta mashinali sikl tizim shinasiga murojat sikliga – buyruqlar baytlarini yoki xotiradan ma’lumotlarni tanlash, xotiraga yozish, ma’lumotlarni kiritishga yoki chiqarishga ega. Mashinalar sikli o‘z navbatida bir nechta mashinalar taktlariga (T) bo‘linadi. Har bitta mashinalar taktida prosessorda elementar jarayonlar (mikrooperasiyalar) bajariladi.Sikldagi taktlar soni buyruq kodi bilan aniqlanib, 3 dan 5 gacha baytlarda joylashadi. Taktlar davomiyligi sinxronizasiya impulslari davri bilan berilib, ikkita qo‘shni impulslar ketma-ketligining frontlari o‘rtasidagi vaqt intervali F1 bilan aniqlanadi.. КР580ВМ80 MT uchun takt davomiyligi 0,5 mks teng, ya’ni taktlar chastotasi 2 MGs teng. MT bajarayotgan jarayonlarga bog‘liq holda quydagi mashinalar sikllariga ajratiladi: ● tanlash (buyruqning birinchi baytini o‘qish); ● xotirani o‘qish (operandani, buyruqning 2- va 3- baytlarini o‘qish); ● xotiraga yozish; ● stekni o‘qish; ● stekka yozish; ● tashqi qurilmadan ma’lumotlarni kiritish; ● tashqi qurilmaga ma’lumotlarni chiqarish; ● uzish; ● to‘xtatish; ● to‘xtashdagi uzilish. Buyruqning birinchi mashinalar sikli doim “tanlash” bo‘ladi.

Rasm 10.9. MTda har bitta buyruq buyruqning sikli davomida bajarilanishi. Registrli bir baytli

buyruqlarni bajarishda tanlashning faqat bir sikli talab qilinadi. 2 yoki 3 baytli buyruqlarni tanlash uchun tanlashdan tashqari 2- va 3- baytlarni o‘qish uchun yana bitta yoki ikkita mashinalar sikli talab qilinadi. Bu sikllar “Xotiradan o‘qish” sikli kabi aniqlanadi. Jo‘natish buyruqlarini bajarishda operandalarni yozish va manzillarni saqlash uchun “Xotiraga yozish” mashinalar siklidan foydalaniladi. Stekka murojat qilish buyruqlarida “Stekni o‘qish” va “Stekka yozish” sikllari bajariladi. Kiritish/chiqarish buyruqlarini bajarish uchun “Kiritish” va “CHiqarish” , dasturni uzish va prosesssorni to‘xtatish uchun “uzish”, “to‘xtatish” va “To‘xtaganda uzilish” mashinalar sikllari bajariladi. Har bitta mashinalar sikli baytlarga tenglashtiriladi va holat baytlari deyiladi (SW). Holat baytlari ma’lumotlar shinasiga har bitta mashinalar sikli boshlanishida ma’lumotlar shinasiga uzatiladi va SYNC signali bilan doim birga bo‘ladi. Holat baytlari prosessorningt keyingi harakatlari haqidagi ma’lumotlarni o‘z ichiga oladi. SYNC signali orqali “eslab” qolish mumkin. 10.9 - rasmda “Tanlash” yoki “Xotiradan o‘qish” sikl taktlari bajarilishi bo‘yicha diagrammalari ko‘rsatilgan. Taktlar oldingi fronti F1 bo‘yicha , har bitta taktdagi mikrooperasiyalar oldingi fronti F2 bo‘yicha hisoblanadi. T1 taktida manzillar shinasiga RS dagi (“Tanlash” sikli uchun) yoki “Manzilni ko‘rsatish” registrida (“Xotirani o‘qish” uchun) manzil chiqariladi. Ma’lumotlar shinasiga holat bayti (SW) chiqariladi va SYNC signali shakllanadi. T2 davomiyligi bitta taktga to‘g‘ri kelatidan holat bayti va SYNC signali kelishi to‘xtatiladi. Mashinalar siklida buyruqning keyingi baytini yoki keyingi buyruqni “tanlash” uchun RS tarkibi kenggaytirilgan. SHu taktning o‘zidan MP boshqarish qurilmalari kirishdagi READY va HOLD signallarining

Rasm 10.10. Tanlash” yoki “Xotiradan o‘qish” sikl taktlari bajarilishi bo‘yicha diagrammalari analizi, va shuningdek hlt to‘xtash buyruqsining bajarilishini nazorat qiladi.Agar xotira yoki tashqi qurilma almashishga tayyor bo‘lmasa (READY = 0) natijada xotiraga to‘g‘ridan – to‘g‘ri kirish imkoniyati (HOLD = 1) yoki hlt to‘xtash buyruqsi bajariladi va prosessor “Kutish”, “SHinalarni egallash” yoki “To‘xtash” rejimlaridan bittasiga o‘tadi. Bu rejimlarda tashqi siglalar orqali kutish taktlari Tw soni aniqlanadi va signal shu taktlar davomida kutiladi. T3 taktida buyruq, manzil yoki ma’lumotlar baytlari kiritiladi. Buyruq tipiga qarab mashinalar sikli T4 va T5 taktlaridan iborat bo‘lishi mumkin, masalan, operandalarni qayta ishlash kerak bo‘lsa. Buyruqning oxirgi taktida (T3, T4 yoki T5) INT uzish signalining borligi analiz qilinadi. Agar uzishga ruxsat berilgan bo‘lsa, prosessor mashinalar siklining “uzish”iga o‘tadi. Qaralayotgan prosessorning hamma buyruqlar mashinallar sikllarining vaqt diagrammalarini bu qo‘llanmada keltirish mumkin emas. Qo‘shimcha ma’lumotlarni olish uchun [1–9] adabiyotlardan foydalanish mumkin.