Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Mikroprogramlama, kontrol işaretlerini oluşturan ikili sayıların (0, 1) mikrokomutlar yazılarak oluşturulmasıdır. Bu sembolik mikroprogram, ikili kontrol işaretlerine anlamında dönüştürülür. Mikroprogramlama yazılım ile donanım arasındaki özyinelemeyi sağlayan bilgisayarın en gerekli parçasıdır. İşlemcinin denetim birimini tasarlamak için yazmaç aktarımı işlemleri düzeyinde programlama yapılması yöntemidir. Birçok işlemcide mikroprogramlama makine kodu buyruklarını doğrudan donanım üzerinde yürütür. Fakat bazı yeni mimarilerde mikroprogramlama uygulanmaz onun yerine yazılım, dijital mantık düzeyindeki işlemleri doğrudan çalıştırır.
Mikroprogramın her satırı 5 alanlı mikrokomutlardan oluşur: etiket, mikrooperasyon, CD, BR ve AD alanlarıdır.
- Alan :Etiket alanı, boş olabilir veya sembolik bir adres içerebilir. Kolon (:) ile biter.
- Alan :Mikrooperasyon alanı, virgül ile ayrılmış bir, iki veya üç sembolden oluşur. Her biri F1, F2, F3 alanlarına karşı düşer ve 9 bit (3 x 3 bit) ile tanımlanır.
- Alan :CD alanı U, I, S veya Z harflerinden birini içerir. Mikrokomuttaki koşulu tanımlar.
- Alan :BR alanı daha önce tanımlanan JMP, CALL, RET ve MAP sembollerini içerir.
- Alan :AD alanı aşağıdaki 3 yoldan birisi olabilecek adresi tanımlar:
- Sembolik bir adres (etiket)
- NEXT sembolü: sonraki satırı tanımlar
- BR alanı RET veya MAP olarak tanımlanmışsa, AD alanı boş bırakılır.
Tarihi
Önceden bilgisayar bilimcileri kendi çalışmalarını sekteye uğratan birçok kısıtlamalarla karşı karşıya kaldılar. Programlar alt düzey dillerle yazılmış ve mevcut depolanan alan küçüktü. Bu sebeple güçlü alt düzey buyruklar her zaman bilim adamları tarafından en çok ilgilenilen konu oldu çünkü güçlü buyruklar kolay programlanabilir ve bellekte az yer kaplar öte yandan daha güçlü buyruklar büyük ve hantal olan daha karmaşık donanımsal yorumlayıcılar gerektirir.
Bilgisayarın denetim parçaları yani elektronik parçaların mantık kapılarına dönüştürülmesi 60’ların öncesinde yapılandırıldı. Bilgisayarların inşasının özellikle denetim mantığının karmaşık ve hata eğilimli olduğunun kısa zamanda farkına varılmıştır bu yüzden hataları azaltmak ve ileri sistem yapılandırılması yapmak için birtakım teknikler geliştirildi. Bunun rağmen hala karmaşıktır ve hataları da düzeltmek zordur.
1947'de tasarımı, bilgisayar tasarımını kolaylaştıran ve "amaca özel-niyete mahsus" olan yöntemlerin ötesine geçmek için bir yol olan denetim belleği fikri ile tanıştı. Denetim belleği iki boyutlu bir kafestir. Bir boyut MİB dahili saatinden "denetim zamanı vuruşları" olarak kabul edildi, diğeri ise kapılar ve diğer akımlar üzerindeki denetim sinyallerine bağlıdır. "Vuruş dağıtıcı", MİB saati tarafından oluşturulan vuruşları alır ve her biri kafesin farklı bir satırını etkinleştiren sekiz parça zaman vuruşuna böler. Satırlar etkinleştiği zaman, kendisine bağlı olan denetim sinyallerini etkinleştirir. Başka bir yoldan açıklarsak, sinyaller denetim belleğinden ardışık bir şekilde yayılır ve bitlerden kurulan çok geniş kelime dizisi tarafından kontrol edilir. Mikroprogramlama karmaşık yorumlayıcılara alternatif olarak 1951 yılında Maurice V. Wilkes tarafından ileri sürüldü. Wilkes'in tasarısı bir sonraki buyruğu gidip ana programdan alıp getiren, buyruğu çözümleyen ve buyrukları çalıştırmak için gerekli donanımsal işleri gerçekleştiren fiziksel bağlantılı bir program uygulamakla ilgilidir. Bu denetim yolu tasarımını fazlasıyla kolaylaştırır. Bu tasarıya göre mikroprogram merkezî işlem birimi üzerindeki bir bellek dizisinde saklanmalı ve hemen hemen olağan programlama teknikleri ile tasarlanmalı daha sonra da teller ve kapılarla gerçekleştirilmelidir.
1951'de Wilkes bu konuya "koşullu uygulamayı" ekleyerek geliştirdi. Onun başlangıç uygulaması bir çift matris içerir. İkinci matris bir sonraki devire geçen sinyal satırını seçerken, birincisi Whirlwind denetim belleği şeklinde sinyaller üretir. İkinci matristen alternatifler seçebilen koşullular denetim belleğinde tek bir hat geliştirilerek uygulandı. Bu yakalanan dahili sinyallerde koşullu denetim sinyalleri oluşturur. Wilkes bu özelliği açıklamak ve bunu basit bir denetim belleğinden ayırmak için mikroprogramlama terimini keşfetti.
Mikroprogramlama uygulaması
Yatay ve dikey mikroprogramlama
Yatay ve dikey olmak üzere iki tür mikro programlama vardır. Bu ayrımın sebebi mikro kodun işlenme şeklidir. Veriyolu kontrol sinyalleri ile yönetildiğinden mikro kodun bu sinyallerle nasıl ilişkilendirileceği problemi ortaya çıkar. Yatay ve dikey mikro programlama bu ilişkilendirme şeklidir. En basit yöntem olan "tam yatay mikro programlama" mikro koddaki her bitin kontrol sinyallerindeki bitlerle birebir eşlenmesidir. Ama böyle bir mikro programlama tekniğinde veriyolu yönetimi için çok fazla mikro buyruk ve aynı zamanda geniş veri yolu gerektirmektedir. Bunlara rağmen paralel programlama desteğini de artırmaktadır. Diğer bir mikro programlama türü tam dikey mikro programlamadır. Bu yöntemle veriyolu bitleri kodlanmakta ve böylece daha az mikro buyruk gerektirmektedir. Mikro buyruklardaki azalma ise mikro programlama için gerekli olan belleği azaltmaktadır. Ama dikey programlama paralel programlamayı engeller.
Değerlendirme
Her tasarım bazı faydalar sağlarken uygulanması fedakârlıklara sebep olur. 1960'lardan itibaren mikro programlama moda olmasında aşağıdaki iki fayda rol oynamıştır.
- Kolay değiştirilebilirlik: Mikro program kodları diskte saklanabildiği için mikro koddaki hatalar çok rahatlıkla düzeltilebilmektedir ve değişik bilgisayarlar için farklı mikro program kümeleri kullanılabilir.
- Kolay genişletilebilirlik: İşlemciye yeni eklenecek buyruk için devre tasarlanması yerine hızlı bir şekilde yeni eklenen buyruk için mikro kodların yazılması yeterlidir.
1980'lerin başlarından itibaren kullanılması aşağıdaki problemlere sebep olmuştur:
- Kurulum zorluğu: Yüksek seviye diller nedeniyle değişik buyruklar geldi ve bu buyruklar için mikro kod yazılması imkânsızlaştı.
- Karmaşa: Yüksek seviye buyrukların mikro kodları karmaşıklaştı.
- Performans: Yüksek seviye buyruk için gereken mikro buyruk sayısı arttığı için buyruk başına çevrim sayısı azalmaktadır bu da performansta düşüşlere sebep olmaktadır.
- Kaynak harcanması: Yüksek seviyeli buyrukların mikro buyruklara dönüştürülmesini sağlamak amacıyla kullanılan kaynaklar aşırı derecede arttı.
- Kontrol Birimi Baskınlığı: Buyruk mikro buyruk çevirme devreleri işlemcilerin 70%'inden fazlasını kaplamaya başladı.
Yukarıdaki sebeplerden dolayı 1980'lerin sonlarında mikro programlama modası düşüşe geçmiştir.
Kaynakça
Dış bağlantılar
- Microprogramming 7 Şubat 2007 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Mikroprogramlama kontrol isaretlerini olusturan ikili sayilarin 0 1 mikrokomutlar yazilarak olusturulmasidir Bu sembolik mikroprogram ikili kontrol isaretlerine anlaminda donusturulur Mikroprogramlama yazilim ile donanim arasindaki ozyinelemeyi saglayan bilgisayarin en gerekli parcasidir Islemcinin denetim birimini tasarlamak icin yazmac aktarimi islemleri duzeyinde programlama yapilmasi yontemidir Bircok islemcide mikroprogramlama makine kodu buyruklarini dogrudan donanim uzerinde yurutur Fakat bazi yeni mimarilerde mikroprogramlama uygulanmaz onun yerine yazilim dijital mantik duzeyindeki islemleri dogrudan calistirir Mikroprogramin her satiri 5 alanli mikrokomutlardan olusur etiket mikrooperasyon CD BR ve AD alanlaridir Alan Etiket alani bos olabilir veya sembolik bir adres icerebilir Kolon ile biter Alan Mikrooperasyon alani virgul ile ayrilmis bir iki veya uc sembolden olusur Her biri F1 F2 F3 alanlarina karsi duser ve 9 bit 3 x 3 bit ile tanimlanir Alan CD alani U I S veya Z harflerinden birini icerir Mikrokomuttaki kosulu tanimlar Alan BR alani daha once tanimlanan JMP CALL RET ve MAP sembollerini icerir Alan AD alani asagidaki 3 yoldan birisi olabilecek adresi tanimlar Sembolik bir adres etiket NEXT sembolu sonraki satiri tanimlar BR alani RET veya MAP olarak tanimlanmissa AD alani bos birakilir TarihiOnceden bilgisayar bilimcileri kendi calismalarini sekteye ugratan bircok kisitlamalarla karsi karsiya kaldilar Programlar alt duzey dillerle yazilmis ve mevcut depolanan alan kucuktu Bu sebeple guclu alt duzey buyruklar her zaman bilim adamlari tarafindan en cok ilgilenilen konu oldu cunku guclu buyruklar kolay programlanabilir ve bellekte az yer kaplar ote yandan daha guclu buyruklar buyuk ve hantal olan daha karmasik donanimsal yorumlayicilar gerektirir Bilgisayarin denetim parcalari yani elektronik parcalarin mantik kapilarina donusturulmesi 60 larin oncesinde yapilandirildi Bilgisayarlarin insasinin ozellikle denetim mantiginin karmasik ve hata egilimli oldugunun kisa zamanda farkina varilmistir bu yuzden hatalari azaltmak ve ileri sistem yapilandirilmasi yapmak icin birtakim teknikler gelistirildi Bunun ragmen hala karmasiktir ve hatalari da duzeltmek zordur 1947 de tasarimi bilgisayar tasarimini kolaylastiran ve amaca ozel niyete mahsus olan yontemlerin otesine gecmek icin bir yol olan denetim bellegi fikri ile tanisti Denetim bellegi iki boyutlu bir kafestir Bir boyut MIB dahili saatinden denetim zamani vuruslari olarak kabul edildi digeri ise kapilar ve diger akimlar uzerindeki denetim sinyallerine baglidir Vurus dagitici MIB saati tarafindan olusturulan vuruslari alir ve her biri kafesin farkli bir satirini etkinlestiren sekiz parca zaman vurusuna boler Satirlar etkinlestigi zaman kendisine bagli olan denetim sinyallerini etkinlestirir Baska bir yoldan aciklarsak sinyaller denetim belleginden ardisik bir sekilde yayilir ve bitlerden kurulan cok genis kelime dizisi tarafindan kontrol edilir Mikroprogramlama karmasik yorumlayicilara alternatif olarak 1951 yilinda Maurice V Wilkes tarafindan ileri suruldu Wilkes in tasarisi bir sonraki buyrugu gidip ana programdan alip getiren buyrugu cozumleyen ve buyruklari calistirmak icin gerekli donanimsal isleri gerceklestiren fiziksel baglantili bir program uygulamakla ilgilidir Bu denetim yolu tasarimini fazlasiyla kolaylastirir Bu tasariya gore mikroprogram merkezi islem birimi uzerindeki bir bellek dizisinde saklanmali ve hemen hemen olagan programlama teknikleri ile tasarlanmali daha sonra da teller ve kapilarla gerceklestirilmelidir 1951 de Wilkes bu konuya kosullu uygulamayi ekleyerek gelistirdi Onun baslangic uygulamasi bir cift matris icerir Ikinci matris bir sonraki devire gecen sinyal satirini secerken birincisi Whirlwind denetim bellegi seklinde sinyaller uretir Ikinci matristen alternatifler secebilen kosullular denetim belleginde tek bir hat gelistirilerek uygulandi Bu yakalanan dahili sinyallerde kosullu denetim sinyalleri olusturur Wilkes bu ozelligi aciklamak ve bunu basit bir denetim belleginden ayirmak icin mikroprogramlama terimini kesfetti Mikroprogramlama uygulamasiYatay ve dikey mikroprogramlama Yatay ve dikey olmak uzere iki tur mikro programlama vardir Bu ayrimin sebebi mikro kodun islenme seklidir Veriyolu kontrol sinyalleri ile yonetildiginden mikro kodun bu sinyallerle nasil iliskilendirilecegi problemi ortaya cikar Yatay ve dikey mikro programlama bu iliskilendirme seklidir En basit yontem olan tam yatay mikro programlama mikro koddaki her bitin kontrol sinyallerindeki bitlerle birebir eslenmesidir Ama boyle bir mikro programlama tekniginde veriyolu yonetimi icin cok fazla mikro buyruk ve ayni zamanda genis veri yolu gerektirmektedir Bunlara ragmen paralel programlama destegini de artirmaktadir Diger bir mikro programlama turu tam dikey mikro programlamadir Bu yontemle veriyolu bitleri kodlanmakta ve boylece daha az mikro buyruk gerektirmektedir Mikro buyruklardaki azalma ise mikro programlama icin gerekli olan bellegi azaltmaktadir Ama dikey programlama paralel programlamayi engeller Degerlendirme Her tasarim bazi faydalar saglarken uygulanmasi fedakarliklara sebep olur 1960 lardan itibaren mikro programlama moda olmasinda asagidaki iki fayda rol oynamistir Kolay degistirilebilirlik Mikro program kodlari diskte saklanabildigi icin mikro koddaki hatalar cok rahatlikla duzeltilebilmektedir ve degisik bilgisayarlar icin farkli mikro program kumeleri kullanilabilir Kolay genisletilebilirlik Islemciye yeni eklenecek buyruk icin devre tasarlanmasi yerine hizli bir sekilde yeni eklenen buyruk icin mikro kodlarin yazilmasi yeterlidir 1980 lerin baslarindan itibaren kullanilmasi asagidaki problemlere sebep olmustur Kurulum zorlugu Yuksek seviye diller nedeniyle degisik buyruklar geldi ve bu buyruklar icin mikro kod yazilmasi imkansizlasti Karmasa Yuksek seviye buyruklarin mikro kodlari karmasiklasti Performans Yuksek seviye buyruk icin gereken mikro buyruk sayisi arttigi icin buyruk basina cevrim sayisi azalmaktadir bu da performansta dususlere sebep olmaktadir Kaynak harcanmasi Yuksek seviyeli buyruklarin mikro buyruklara donusturulmesini saglamak amaciyla kullanilan kaynaklar asiri derecede artti Kontrol Birimi Baskinligi Buyruk mikro buyruk cevirme devreleri islemcilerin 70 inden fazlasini kaplamaya basladi Yukaridaki sebeplerden dolayi 1980 lerin sonlarinda mikro programlama modasi dususe gecmistir KaynakcaDis baglantilarMicroprogramming 7 Subat 2007 tarihinde Wayback Machine sitesinde