Komut kümesi mimarisi: Revizyonlar arasındaki fark

Donanım Sistemi Mimarisi donanım aygıtlarının (G/Ç, Bellek, MİB vs.) bağlı olduğu alt sistemi oluştutur. Buyruk Kümesi Mimarisi ise bu elemanlara yön verecek programlar yazılırken kabul edilecek öngörülerdir. Dolayısıyla Buyruk Kümesi Mimarisi (ISA) yazılım ile donanım arasında iş gören bir birimdir.

 

 

Merkezi İşlem Birimi(MİB)’ne yön verecek program bazı adımlardan oluşur ve her adımda, MİB’ne yapması gereken işlem ve yapacağı işlemin hangi büyüklükler üzerinde olacağı belirtilmektedir. MİB’nin her bir program adımında yapması gereken işlemleri belirtmek amaçlı kullanılan açıklamaya buyruk denilir. Buyruk içinde yapılacak işlemi ve adresleme yöntemini belirten ise komuttur. İşlenen, üzerinde işlem yapılacak büyüklüğü, ya da büyüklüğün yerini (bellek gözünü) belirtir.

İşlenen alanı işlenene gerek duyan buyrukların veri veya adres tanımladıkları yerdir.İşlenenin başına veya sonuna konulan işaretlerden ne tür bir bilgi olduğu anlaşılır. Aşağıdaki tabloda bu işaretler anlamlarıyla birlikte gösterilmiştir.

 

 

Tablo: adres ve veri önünde-sonunda kullanılan işaretler ve anlamları

Bayt adreslenebilir bir makinede 32-bit onaltılı 12345678 değerinin 0 adresinde depolandığını varsayalım. Her bir rakam yarım bayt’a ihtiyaç duymaktadır, böylece bir bayt iki rakam tutabilir. Bu onaltılı değer aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi hafızada depolanır (rakamsal hücreler hafızanın güncel içeriğini belirtmektedir).

 

Şekil : 12345678 onaltılı değerinin küçüğü başta ve büyüğü başta şeklinde depolanması

 

Örneğin MIPS mimarisinde aşağıdaki buyruk biçimleri kullanılır;

 

 

Bütün mimariler buyruk başına işlenen sayısında izin verilen bir sınıra sahiptir. Sıfır, bir, iki ve üç işlenenli buyrukların çok yaygın olduğunu söylemiştik.Bir,iki ve üç işlenenli buyrukları anlamak kolaydır, ancak tamamıyla sıfır işlenenli buyruklar üzerine yapılmış bir buyruk kümesi mimarisi bir hayli karmaşıktır.

16-bit buyruklara ve 16 yazmaca sahip olan bir makine düşünelim.Bu kez basit bir ya da iki biriktirici yerine bir yazmaç kümesi bulunur, benzersiz bir yazmaç tanımlamak için 4 bit kullanırız. Her biri 3 yazmaç işlenenine sahip olan ya da işlem kodu için 4 bit, bellek adresi için 12 bit kullanan (4K boyutunda bir bellek olduğunu varsayıyoruz) 16 buyruğu şifreleyebiliriz. Bellek kaynağı 12 bite gereksinim duyar, diğer amaçlar için 4 bit kalır.Fakat, eğer bellekteki bütün veri ilk olarak bu yazmaç kümesindeki bir yazmaca yüklenirse, komut yalnızca 4 bit kullanarak (16 yazmaç olduğunu varsayarsak) gerekli veri öğesini seçebilir. Bu iki seçim aşağıdaki şekilde gösteriliyor;

 

Şekil : 16-bit buyruk biçimi için iki olasılık

 

 

Bu buyruk kümesini 16 bitle şifreleyebilir miyiz? İşlem kodlarını genişletme işlemini kullandığımız sürece cevap “evet” olur. Şifreleme aşağıdaki gibi yapılır;<br />

Genişleyen işlem kodu yapısı, çözme işlemini daha karmaşık hale getirir. Basit şekilde bir bit kalıbına bakıp hangi buyruk olduğuna karar vermek yerine, buyruğu aşağıda belirtildiği gibi çözmemiz gerekir;<br />

if (leftmost four bits != 1111 ) { <br />