Buyruqlar tizimi arxitekturasi.Protsessorlar tasnifi (CISC va RISC)
Ta'kidlanganidek, ko'rsatmalar to'plami arxitekturasi apparat va dasturiy ta'minot o'rtasidagi chegara bo'lib xizmat qiladi va tizimning dasturchi yoki kompilyator dizayneriga ko'rinadigan qismini ifodalaydi.Bugungi hisoblash asrida kompyuter sanoati tomonidan qo'llaniladigan ikkita asosiy ko'rsatmalar to'plami arxitekturalari CISC va RISC arxitekturalaridir. CISC arxitekturasining asoschisi IBM kompaniyasini o'zining asosiy arxitekturasi / 360 deb hisoblash mumkin, uning yadrosi 1964 yildan beri qo'llanilgan va hozirgi kungacha saqlanib qolgan, masalan, IBM ES / 9000 kabi zamonaviy meynfreymlarda.Intel o'zining x86 va Pentium seriyalari bilan to'liq ko'rsatmalar to'plamiga (CISC) ega mikroprotsessorlarni ishlab chiqishda etakchi hisoblanadi. Ushbu arxitektura mikrokompyuter bozori uchun amaliy standartdir. CISC protsessorlari quyidagilar bilan tavsiflanadi: umumiy maqsadli registrlarning nisbatan kichik soni; ko'p sonli mashina ko'rsatmalari, ularning ba'zilari semantik jihatdan yuqori darajadagi dasturlash tillari operatorlariga o'xshash yuklangan va ko'p sikllarda bajariladi; ko'p sonli manzil usullari; har xil bit o'lchamdagi ko'p sonli buyruq formatlari; ikki manzilli buyruq formatining keng tarqalganligi; registr-xotira tipidagi ishlov berish buyruqlarining mavjudligi.Zamonaviy ish stantsiyalari va serverlari arxitekturasi Reduced Instruction Set Computer (RISC) arxitekturasiga asoslangan. Ushbu arxitekturaning boshlanishi CDC6600 kompyuterlariga borib taqaladi, ularning ishlab chiquvchilari (Thornton, Cray va boshqalar) tezkor kompyuterlarni yaratish uchun ko'rsatmalar to'plamini soddalashtirish muhimligini tushundilar. Arxitekturani soddalashtirishning ushbu an'anasi S. Krey tomonidan Cray Research kompaniyasining taniqli superkompyuterlar seriyasini yaratishda muvaffaqiyatli qo'llanildi. Biroq, RISC ning yakuniy kontseptsiyasi uning zamonaviy tushunchasi bo'yicha kompyuterlarning uchta tadqiqot loyihasi asosida shakllantirildi: IBM kompaniyasining 801 protsessori, Berkli universitetining RISC protsessori va Stenford universitetining MIPS protsessori.IBM eksperimental loyihasini ishlab chiqish 70-yillarning oxirida boshlangan, ammo uning natijalari hech qachon nashr etilmagan va unga asoslangan kompyuter sanoat miqyosida ishlab chiqarilmagan. 1980 yilda D. Patterson va uning Berklidagi hamkasblari o'z loyihasini boshladilar va RISC-I va RISC-II deb nomlangan ikkita mashina ishlab chiqardilar. Ushbu mashinalarning asosiy g'oyalari sekin xotirani yuqori tezlikdagi registrlardan ajratish va registr oynalaridan foydalanish edi.1981 yilda J. Hennessy va uning hamkasblari Stenford MIPS mashinasining tavsifini nashr etdilar, uning rivojlanishining asosiy jihati uning yukini kompilyator tomonidan puxta rejalashtirish orqali quvur liniyasini samarali amalga oshirish edi.Ushbu uchta mashinaning umumiy jihatlari ko'p edi. Ularning barchasi qayta ishlash ko'rsatmalarini xotira ko'rsatmalaridan ajratib turadigan va samarali quvur liniyasini ta'kidlaydigan arxitekturaga rioya qilishdi. Yo'riqnomalar to'plami shunday tuzilganki, har qanday ko'rsatmani bajarish uchun oz sonli mashina tsikllari kerak bo'ladi (yaxshisi bitta mashina tsikli). Ishlashni yaxshilash uchun buyruqni bajarish mantiqining o'zi proshivkani amalga oshirish bilan emas, balki apparat tomonidan boshqarilgan. Ko'rsatmalarning dekodlash mantig'ini soddalashtirish uchun biz qattiq uzunlikdagi va qat'iy formatdagi ko'rsatmalardan foydalandik.RISC arxitekturasining boshqa xususiyatlari qatorida etarlicha katta registr faylining mavjudligini ta'kidlash kerak (odatiy RISC protsessorlarida CISC arxitekturalarida 8-16 registrga nisbatan 32 yoki undan ko'p registrlar amalga oshiriladi), bu esa katta hajmdagi ma'lumotlarni olish imkonini beradi. protsessor chipida registrlarda saqlanadi.vaqt va o'zgaruvchilar uchun registrlarni ajratish bo'yicha kompilyatorning ishini osonlashtiradi. Qayta ishlash uchun, qoida tariqasida, uchta manzilli buyruqlar qo'llaniladi, bu shifrni hal qilishni soddalashtirishdan tashqari, registrlarda ko'proq o'zgaruvchilarni keyinchalik qayta yuklamasdan saqlashga imkon beradi.RISC arxitekturasining rivojlanishi asosan optimallashtiruvchi kompilyatorlarni ishlab chiqishdagi muvaffaqiyat bilan belgilandi. Bu zamonaviy kompilyatsiya texnikasi bo'lib, kattaroq registr fayli, quvur liniyasi va ko'rsatmalarni tezroq bajarish imkoniyatlaridan samarali foydalanish imkonini beradi. Zamonaviy kompilyatorlar, shuningdek, RISC protsessorlarida tez-tez qo'llaniladigan ishlashni optimallashtirishning yana bir usulidan foydalanadilar: kechiktirilgan sakrashlarni amalga oshirish va bir vaqtning o'zida bir nechta ko'rsatmalarni chiqarish imkonini beruvchi superskalar ishlov berish.Shuni ta'kidlash kerakki, Intel kompaniyasining so'nggi ishlanmalari (Pentium P54C va keyingi avlod protsessorini nazarda tutadi), shuningdek, uning raqobatchilari - izdoshlari (AMD R5, Cyrix M1, NexGen Nx586 va boshqalar) RISC mikroprotsessorlarida amalga oshirilgan g'oyalardan keng foydalaniladi, shuning uchun CISC va RISC o'rtasidagi ko'plab farqlar o'chiriladi. Biroq, arxitektura va x86 ko'rsatmalar to'plamining murakkabligi saqlanib qolmoqda va unga asoslangan protsessorlarning ishlashini cheklovchi asosiy omil hisoblanadi.
