BİLİM VE TEKNOLOJİ

İLİM VE TEKNOLOJİ

KOMUTLARI Y AZILABİLİR BİLGİSAY ARLAR: W I S C n

Derleyen: Meltem KARAARSLAN

M ikroişlemci tasarımcılarının üzerinde önemle durdukları konulardan biri de yeni mikroişlem cilerde kullanılacak komutlardır. Bu yaklaşım la iki tür mikroişlemci bilinmektedir. Birincisi RISC(Reduced Instruction Set Computer) olarak bilinen azaltılmış komutlu bilgisayarlar, diğeri ise CISC (Comp lex Instruction Set Computer) olarak adlandırılan kar maşık komutlu bilgisayarlardır. Bu iki yaklaşım arasında ki en önemli fark şudur: Acaba az sayıda hızlı komutlar mı yoksa daha karışık ama programlamayı kolaylaştıran komutlar mı kullanılmalıdır? CISC ve RİSC'in temeli IBM'e dayanır. İlk CISC bilgi sayar, IBM360 dır (1964). IBM360'da mikroprogramlama geniş bir biçimde kullanılmıştır. Bu mikrokomutlar bir ROM'da (Read Only Memory Salt Okunabilir Bellek) sak lanmıştır ve her komut birden fazla saat periyodunda ça lışmaktadır. RİSC'e ise 1979'da yine IBM'de başlandı. RİSC'in teme linde yatan düşünce, karmaşık komutların basit ve hızlı komutlar kullanılarak, mikroişlemcinin verimini düşürme den yapılabilmesiydi. Daha sonraları bir RİSC'te bulun ması gereken bazı özellikler şöye tanımlanmıştır:

1. Bir RISC komutu bir saat periyodunda çalışmalıdır. 2. RISC komutlarının sabit bir şekli olmalıdır. 3. Yalnızca belleği kullanan komutlar yükleme saklama yapmalı; diğer komutlar mikroişlemci içindeki yazmaçlar da (register) yapılmalıdır.

RISC, yapısından dolayı derleyiciye daha fazla iş yükler. RISC üzerinde çalışan kurumlar arasında

The University of California, Berkeley Advanced Micro Devices The Stanford University Hevvlett Packard sayılabilir.

RISC ve CİSC'den daha farklı bir yaklaşım ise komutları yazılabilen bilgisayarlar (VVritable Instruction Set Com puter) olarak tanımlanan VVISC'Ierdir. RİSC'in ortaya çık masıyla birlikte komutlar karmaşıklıktan kısa fakat daha etkili mikrokod kullanımına dönüşmüştür. WISC ise kısa ve etkili mikrokod kullanımı ile birlikte, bu mikrokodu da

iyileştirme olanağını programcılara sağlamaktadır. WISC için kısaca programcıya CPU (Central Processing Unit Ana İşlem Birimi) işlemlerini denetleme olanağı vereceği söylenebilir. Bir program içinde çok sık kullanılan bazı alt programlar, eğer mikrokod ile yazılırsa, bir program dilinde yazılmış olanlarından daha hızlı çalışırlar ve programın tümünün hızını arttırırlar. Böylece WISC ile bilgisayarın verimi ol dukça artacaktır.

Aynı şekilde, programlama dilindeki herhangi bir komut, mikrokodlar ile yazılabilir. Her mikroişlemci ROM'da saklı bir miktar mikrokoda sa hiptir. Daha önceleri, bu mikrokodları yeniden yazmak ya da değiştirmek oldukça karışık ve zor bir işti. Bu neden le, mikrokod yazılması mikroişlemci üreticileri tarafından yapılmaktaydı. Kullanıcılar da mikrökodlamanın yarata cağı zorluklardan uzaktaydılar. Bu problemi çözmek için, IMS (International Meta Systems) bir mikrokodlama or tamı geliştirdi.

Bu ortamda mikrokod yazılması, bir makine dilini kullan maktan daha zor değildir. IMS mikrokod geliştirme or tamı,

1. Mikrokod kurgulayıcı (assembler), 2. Sembolik hatabulucu (debugger) barındırmaktadır. (Şekil 1)

Kullanıcı Belleği — 4 64 MB

—

Komutlar için bellek

i

Bellek Denetleyici

4Kb Komut Bel leği

Grafik des tek birimi

İçerik — Belleği'

dış bus Bus arabirimi

Şekil: 1 IMS Mikrokod Geliştirme Ortamı

O Bu yazı Ağustos 1987 BYTE ve ocak 1990 COMPUTER TECHNOLOGY REVIEVV dergilerinden yararlanılarak derlenmiştir.

373 ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ

IMS mikrokod programlamayı daha da kolaylaştırmak için hatabulucuyu destekleyen donanımı da bir entegre devreye yerleştirmiştir. Genel görünümüyle, IMS kurgu layıcı herhangi bir mikrokod kurgulayıcı gibi gözükür. Aslında, arada bazı farklar vardır. Örneğin, mikrokod programlamanın en güç yanı olan komut zamanlamasını (instruction timing) IMS kurgulayıcı kendiliğinden yap maktadır. Kullanıcı, zamanlamayı düşünmeden sadece işlemleri belirtmekte, IMS kurgulayıcı da mikrokodu üret mektedir.

Wısc Genel Y apısı

Şu anda, IMS'deki WISC teknolojisi çok buslı bir bellek yapısına sahiptir. Bu da tek buslı belleğe sahip olan bilgi sayarlara göre bir avantajdır. IMS'deki VVISC'de üç tane birbirinden tamamen bağımsız ama paralel çalışabilen bellek vardır. (Kullanıcı belleği, komutlar için bellek ve içerik (contert) belleği). Böyle bir yapı VVISC'in hızını arttırmıştır. IMS, VVISC sistemi için üç adet gelişmiş VLSI tümleşik devresi barındırmaktadır: 32 bit mikroişlemci, bellek denetleyici ve anâbikjisayar için arabirim devresi. IMS VVISC'nin diğer bir özelliği de yüksek programlama

dili ile yazılmış bir programı da çalıştırabilmesidir.

Uygulamalar

Daha önceleri maliyetinin ve performansının fazlalığı ne deniyle üzerinde çalışılmış ama uygulamaya konmamış çalışmalar, VVISC'in sağladığı yeni olanaklarla geliştiril miştir.

Graf ik: VVISC, grafik işlemcilerine bağlı olan sınırları kaldırmış, özel, uygulamaya bağlı mikrokodları ya zılmasını sağlamıştır.

Verit abanı: VVISC, "object oriented" veritabani çalış malarında veritabanı işlemlerinin mikrokod ile daha hızlı yapılmasına olanak verir.

Uzman Sistemler: VVISC, uzman sistemlerde de ve rimlilik sağlar. Büyük sistemlerde çalışabilen uzman programların, tutarı az olan mikrobilgisayarlarda da kul lanılmasına olanak vererek, yaygınlaşmasına yardım eder.

MATEMANTıK

Hazırlayan: M. Serhat ÖZY AR

Değerli Üyelerimiz,

Kısa bir aradan sonra yine birlikte olmanın sevinci için deyiz. Aranın göreli olarak kısa olması ve genelde üyele rimizin tatil yaptığı bir aya denk gelmesi nedeniyle 372. sayımızda yayınladığımız 27 ve 28.sorularımızın doğru yanıtlarını vermeyi önümüzdeki sayıya bırakıyoruz.

Soru 29:

EKSİK BASAMAKLAR

(Nosmo KING)

Bir N tamsayısı 693 ile çarpıldığında beş basamaklı bir 7 5 7 sayısı oluşmaktadır. Bu sayıdaki eksik iki basa mağı ve N sayısını bulabilir misiniz?

Soru 30 :

TORBADAKİ BİLY ELER

(Les MARVIN)

Bir torbada iki siyah ve bir beyaz bilye bulunmaktadır. İkinci bir torbada ise bir siyah ve iki beyaz bilye vardır. Torbadan çektiğimiz bilyeyi yerine koymaksızın peşpeşe iki çekiliş yapmak hakkımız olduğuna göre, torbaları ayır dedebilmek için he tür bir yol izlersek şansımızı daha yüksek tutarız? (Anlaşılacağı üzere izlenebilecek iki yol vardır: İki çekilişi de aynı torbadan yapmak ya da her iki sinden de birer çekiliş yapmak.)

104 373 ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ