6-ma’ruza. Buyruqlar tizimi arxitekturalarini tasniflash

Buyruqlar tizimi arxitekturasi kassifikatsiyasi. Kompyuter texnikasining rivojlanish tarixi xuddi ko'zgudagidek, ishlab chiquvchilarning u yoki bu buruqlar tizimi arxitekturasi istiqbollari haqidagi qarashlarida sodir bo'lgan o'zgarishlarni aks ettiradi. BTA sohasidagi hozirgi holat 6.3-rasmda ko'rsatilgan.
Ko'pincha BTAning yangi turiga o'tishni oldindan belgilab beradigan sabablar orasida ikkita eng muhimiga to'xtalib o'tamiz. Birinchisi, kompyuter tomonidan bajariladigan operatsiyalarning tarkibi va ularning murakkabligi. Ikkinchisi, ma'lumotlarni qayta ishlash buyrqularining manzil qismida ko'rsatilgan manzillar soni va uzunligiga ta'sir qiluvchi operandlarni saqlash joyi. Aynan shu xususiyatlar buyruqlar tizimi arxitekturasini klassifikatsiyalash ko'rsatkichlari sifatida qabul qilinadi.

6.3-rasm. Buyruqlar tizimi arxitekturasini ishlab chiqish xronologiyasi
Buyruqlarning tarkibi va murakkabligiga ko'ra klassifikatsiyalash. Zamonaviy dasturlash texnologiyasi yuqori darajadagi tillarga (YuDT) qaratilgan bo'lib, uning asosiy maqsadi dasturlash jarayonini osonlashtirishdir. Ammo YuDT ga o'tish jiddiy muammoni keltirib chiqardi: YuDT uchun xarakterli murakkab operatorlar ko'pchilik kompyuterlarda amalga oshiriladigan oddiy mashina operatsiyalaridan sezilarli darajada farq qiladi. Ushbu nomuvofiqlikning natijasi HMda dasturlarning yetarli darajada samarali bajarilmasligidir. Muammo semantik bo'shliq deb ataladi va uni hal qilish uchun kompyuter ishlab chiqaruvchilari hozirda uchta yondashuvdan birini va shunga mos ravishda BTAning uchta turidan birini tanlaydilar:
„ to'liq buyruqlar to'plamiga ega arxitektura: CISC (Complex Instruction Set Computer);
„ qisqartirilgan buyruqlar to'plamiga ega arxitektura: RISC (Reduced Instruction Set Computer);
„ juda uzun so’zli buyruqlarga ega arxitektura: VLIW (Very Long Instruction Word).
Yuqorida keltirilgan arxitekturalar haqida keyingi ma’ruzalarda batafsil yoritiladi.
Operandlarni saqlanish joyiga ko'ra klassifikatsiyalash. Buyruqlar soni va ularning murakkabligi, shubhasiz, eng muhim omillar hisoblanadi, ammo operandlarni qayerda saqlash va ularga qanday kirish mumkinligi haqidagi savolga javob BTA ni tanlashda kam bo’lmagan darajada muhim rol o'ynaydi. Ushbu pozitsiyalardan buyruqlar tizimi arxitekturasining quyidagi turlari ajratiladi:
„ stekli;
„ akkumlyatorli;
„ registrli;
„ ajratilgan xotiraga ruxsatli.
U yoki bu arxitekturani tanlash asosiy fikrlarga ta'sir qiladi: buyruqlarning manzil qismida nechta manzil bo'ladi, bu manzillarning uzunligi qancha bo'ladi, operandlarga kirish qanchalik oson bo'ladi va oxir-oqibat buyruqlarning umumiy uzunligi qancha bo’ladi.