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
İndirgenmiş komut takımlı bilgisayar (İngilizce: Reduced instruction set computer veya kısaca RISC), işlemci tasarım alanında 1980'li yıllarda önerilen ve giderek CISC'in yerini alan yaklaşımdır.
Tarihsel gelişimi
Bir bilgisayarın beş bileşeninden -girdi, çıktı, bellek, hesap ve kontrol-, son ikisinin bir entegre devre olarak gerçekleştirilmiş hali olan mikroişlemci belli makine dilinde komutları uygulayan devrelerden oluşur. Seksenli yıllarda hala, bilgisayar kullanımını kolaylaştıran işletim sistemi ve programlama dilini makine diline otomatik tercüme eden derleyici gibi önemli yazılımlar derleyicilerin yeteri kadar randımanlı sonuç veremeyeceği düşünülüp, makine diline bire bir eş kavramlar içeren Assembly dilinde yüksek emek sarfıyla yazılırdı. Her şeyin C programlama dili ile yazıldığı Unix işletim sistemi o sıralarda büyük kabul görmeye başladı. Daha sonra CISC'in çoğu komutlarının aslında pek kullanılmadığı bu yüzden sadece kesin kullanılacağı bilinen, az sayıda ve daha özenle tasarlanmış bir komut takımının hem zaman hem de enerji israfını azaltacağı savı tutulmaya başladı. RISC terimi ilk David Patterson tarafından önerildi.
Berkeley RISC projesi 1982'de CISC tasarımlarında ortalama 100.000 transistöre karşılık sadece 44.420 transistörden oluşan ve 32 komut içeren RISC-I işlemcisini teslim etti. RISC-I çipi diğer tüm tek çipli tasarımlardan daha iyi bir performans gösteriyordu. Peşinden 1983 yılında 40.760 transistör, 39 komut içeren ve RISC-I'den üç kat daha hızlı RISC-II geldi.
Stanford RISC projesi 1981'de Stanford Üniversitesi'nde John L. Hennessy tarafından lisansüstü bir dersten gelişti. 1983'te çalışan bir sistem ile, 1984'te basit programları çalıştırabilen bir çözüm ile sonuçlandı. Aynı yıl kurulan 1985'te ve ürünlerini pazarlar hale geldi.
Hewlett Packard 1986'da PA-RISC, 1987'de SUN Microsystems SPARC, IBM 1990 ve 1995'te kendi RISC temelli server ürünleri ile gelişme devam etti. Günümüzde hem yüksek kapasiteli merkezi sistemler, hem de küçük ölçekte ve kullanıcıya yakın çözümlerde özellikle ARM, MIPS, SH4, PowerPC, AVR temelli sistemler çoğunluktadır.
CISC bile artık donanım seviyesinde (fazladan devrelerle) RISC'e derlenip aslında RISC kullanarak gerçekleştirilmektedir.
2010 yılında Berkeley'de başlayıp 2014'te sonuç veren RISC-V projesi ile güncel ihtiyaçlara cevap veren ilk açık kaynak RISC hayata geçti.
Neden RISC?
Bilgisayar tasarımında önemli noktalardan birisi işlemcinin komut kümesinin belirlenmesidir. Belirli bir bilgisayar için seçilen komut kümesi bu bilgisayarın makine diliyle yazılımlanmasını belirler. Eski bilgisayarlarda küçük ve basit komut kümeleri mevcuttur. Bunun nedeni komutları yürütecek donanımın küçük tutulmasıydı. Sayısal donanım ucuzlamaya başlayıp, tüm devreler daha ileri bir seviyeye ulaşınca bilgisayar komutları da hem sayı hem de karmaşıklık olarak arttı. Bazı bilgisayarlar 100 hatta 200'ün üzerinde komut kümesine sahip oldular. Bu bilgisayarlar çok farklı veri tiplerini kullanabiliyorlar ve çok sayıda adresleme kipi bulunuyordu. Bilgisayar donanımlarının karışık olma eğilimi birçok etkenin sebep olduğu bir olaydır. Örneğin mevcut kiplerin güncellenmesi, yüksek seviyeli dilden makine diline geçişin sağlanması ve yazılım temelli işlevlerin donanım temelli olmasının sağlanması bu nedenlerden bazılarıdır. Çok sayıda komutları bulunan bir bilgisayar CISC olarak adlandırılır.
Yüksek düzeyli dillerde yazılmış olan yazılımların CISC makinelerde derlenmesi ile elde edilen kodlar incelendiğinde:
- Çok sayıda atama (A=B) yapıldığı
- Erişilen verilerin çoğunlukla yerel ve skaler (dizi ve matris olmayan) veriler olduğu
- Makine dili yazılımlarda en büyük yükü altyazılım çağrılarının oluşturduğu
- büyük çoğunluğunun (%98) 6 veya daha az parametre aldığı
- Altyazılımların büyük çoğunluğunun (%92) 6 veya daha az yerel değişken kullandığı
- Altyazılım çağırma derinliğinin büyük çoğunlukla (%99) 8'den daha az olduğu
belirlenmiştir. Yüksek düzeyli yazılımlama dillerinin oluşturduğu bu veriler dikkate alınarak merkezi işlem birimlerinin verimlerini artırmak amacıyla daha az bellek erişimi yapan ve:
- Daha az sayıda komut
- Daha az sayıda adresleme kipi
- Sabit uzunlukta komut yapısı (komut çözme işi kolaydır)
- Doğrudan bellek üzerinde işlem yapan komutlara sahip olmayıp, işlemlerin iç saklayıcılarda yapılması
- Belleğe sadece okuma/yazma işlemleri için erişme
- Tek çevrimde alınıp yürütülebilen komutlar (komut işhattı sayesinde)
- Devrelendirilmiş (hardwired) donanım birimi
özelliklerine sahip olan RISC işlemciler tasarlanmıştır. Bazıları tüm RISC makinelerde bulunmayan bazıları ise CISC makinelerde de rastlanılabilen RISC işlemciler için özellikle önemli özellikler ise:
- Çok sayıda saklayıcı (register file)
- Kesişimli saklayıcı penceresi (overlapped register window)
- Komutlar için optimize edilebilen işhattı(pipeline)
- Derleyici desteği
olarak sayılabilir.
Ayrıca bakınız
Kaynakça
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
Indirgenmis komut takimli bilgisayar Ingilizce Reduced instruction set computer veya kisaca RISC islemci tasarim alaninda 1980 li yillarda onerilen ve giderek CISC in yerini alan yaklasimdir Tarihsel gelisimiBir bilgisayarin bes bileseninden girdi cikti bellek hesap ve kontrol son ikisinin bir entegre devre olarak gerceklestirilmis hali olan mikroislemci belli makine dilinde komutlari uygulayan devrelerden olusur Seksenli yillarda hala bilgisayar kullanimini kolaylastiran isletim sistemi ve programlama dilini makine diline otomatik tercume eden derleyici gibi onemli yazilimlar derleyicilerin yeteri kadar randimanli sonuc veremeyecegi dusunulup makine diline bire bir es kavramlar iceren Assembly dilinde yuksek emek sarfiyla yazilirdi Her seyin C programlama dili ile yazildigi Unix isletim sistemi o siralarda buyuk kabul gormeye basladi Daha sonra CISC in cogu komutlarinin aslinda pek kullanilmadigi bu yuzden sadece kesin kullanilacagi bilinen az sayida ve daha ozenle tasarlanmis bir komut takiminin hem zaman hem de enerji israfini azaltacagi savi tutulmaya basladi RISC terimi ilk David Patterson tarafindan onerildi Berkeley RISC projesi 1982 de CISC tasarimlarinda ortalama 100 000 transistore karsilik sadece 44 420 transistorden olusan ve 32 komut iceren RISC I islemcisini teslim etti RISC I cipi diger tum tek cipli tasarimlardan daha iyi bir performans gosteriyordu Pesinden 1983 yilinda 40 760 transistor 39 komut iceren ve RISC I den uc kat daha hizli RISC II geldi Stanford RISC projesi 1981 de Stanford Universitesi nde John L Hennessy tarafindan lisansustu bir dersten gelisti 1983 te calisan bir sistem ile 1984 te basit programlari calistirabilen bir cozum ile sonuclandi Ayni yil kurulan 1985 te ve urunlerini pazarlar hale geldi Hewlett Packard 1986 da PA RISC 1987 de SUN Microsystems SPARC IBM 1990 ve 1995 te kendi RISC temelli server urunleri ile gelisme devam etti Gunumuzde hem yuksek kapasiteli merkezi sistemler hem de kucuk olcekte ve kullaniciya yakin cozumlerde ozellikle ARM MIPS SH4 PowerPC AVR temelli sistemler cogunluktadir CISC bile artik donanim seviyesinde fazladan devrelerle RISC e derlenip aslinda RISC kullanarak gerceklestirilmektedir 2010 yilinda Berkeley de baslayip 2014 te sonuc veren RISC V projesi ile guncel ihtiyaclara cevap veren ilk acik kaynak RISC hayata gecti Neden RISC Bilgisayar tasariminda onemli noktalardan birisi islemcinin komut kumesinin belirlenmesidir Belirli bir bilgisayar icin secilen komut kumesi bu bilgisayarin makine diliyle yazilimlanmasini belirler Eski bilgisayarlarda kucuk ve basit komut kumeleri mevcuttur Bunun nedeni komutlari yurutecek donanimin kucuk tutulmasiydi Sayisal donanim ucuzlamaya baslayip tum devreler daha ileri bir seviyeye ulasinca bilgisayar komutlari da hem sayi hem de karmasiklik olarak artti Bazi bilgisayarlar 100 hatta 200 un uzerinde komut kumesine sahip oldular Bu bilgisayarlar cok farkli veri tiplerini kullanabiliyorlar ve cok sayida adresleme kipi bulunuyordu Bilgisayar donanimlarinin karisik olma egilimi bircok etkenin sebep oldugu bir olaydir Ornegin mevcut kiplerin guncellenmesi yuksek seviyeli dilden makine diline gecisin saglanmasi ve yazilim temelli islevlerin donanim temelli olmasinin saglanmasi bu nedenlerden bazilaridir Cok sayida komutlari bulunan bir bilgisayar CISC olarak adlandirilir Yuksek duzeyli dillerde yazilmis olan yazilimlarin CISC makinelerde derlenmesi ile elde edilen kodlar incelendiginde Cok sayida atama A B yapildigi Erisilen verilerin cogunlukla yerel ve skaler dizi ve matris olmayan veriler oldugu Makine dili yazilimlarda en buyuk yuku altyazilim cagrilarinin olusturdugu buyuk cogunlugunun 98 6 veya daha az parametre aldigi Altyazilimlarin buyuk cogunlugunun 92 6 veya daha az yerel degisken kullandigi Altyazilim cagirma derinliginin buyuk cogunlukla 99 8 den daha az oldugu belirlenmistir Yuksek duzeyli yazilimlama dillerinin olusturdugu bu veriler dikkate alinarak merkezi islem birimlerinin verimlerini artirmak amaciyla daha az bellek erisimi yapan ve Daha az sayida komut Daha az sayida adresleme kipi Sabit uzunlukta komut yapisi komut cozme isi kolaydir Dogrudan bellek uzerinde islem yapan komutlara sahip olmayip islemlerin ic saklayicilarda yapilmasi Bellege sadece okuma yazma islemleri icin erisme Tek cevrimde alinip yurutulebilen komutlar komut ishatti sayesinde Devrelendirilmis hardwired donanim birimi ozelliklerine sahip olan RISC islemciler tasarlanmistir Bazilari tum RISC makinelerde bulunmayan bazilari ise CISC makinelerde de rastlanilabilen RISC islemciler icin ozellikle onemli ozellikler ise Cok sayida saklayici register file Kesisimli saklayici penceresi overlapped register window Komutlar icin optimize edilebilen ishatti pipeline Derleyici destegi olarak sayilabilir Ayrica bakinizEPICKaynakca Reilly Edwin D 2003 Milestones in computer science and information technology ss 50 ISBN 1 57356 521 0 Waterman Andrew Lee Yunsup Patterson David A Asanovi Krste University of California Berkeley 19 Agustos 2014 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 26 Aralik 2014