RISC ve CISC Nedir?

-

Programcıların, makineleri programlarken kullandığı makine komutlarının oluşturduğu kümeye komut kümesi denir. Bilgisayarın tarihine baktığımızda ilk zamanlarda donanım parçalarının oldukça pahalı olmasından ötürü komut kümeleri de basitti. Ancak parçaların üretiminin artması ve fiyatların ucuzlamasıyla, sistem büyüdü ve komut kümeleri daha karmaşık bir hal aldı. Bilgisayar teknolojisinin gelişmesiyle de işlemci tasarımında iki farklı mimari ortaya çıktı: RISC ve CISC.

CISC (Complex Instruction Set Computer / Karmaşık Komut Setli Bilgisayarlar), 1970’lerde, RAM’lerin pahalı ve imkanların kısıtlı olmasından dolayı tasarruf etmek için ortaya çıkmıştır. İşlemciyi daha karmaşık hale getirse de yazılımı daha basit bir hale getirmiştir. CISC mimarisi, değişik uzunluktaki ve karmaşık komutları barındırabilir ve böylece bellekten tasarruf eder. CISC, birden fazla komutu birleştirip tek bir karmaşık komut haline getirebilir ve böylece bellekten tasarruf sağlar ancak karmaşık komutlar mimarinin de karmaşıklaşmasına yol açar ve işlemcide problemlerin ortaya çıkmasına neden olur.

CISC mimarisinde, çok kademeli işleme modeli esas alınır. İlk olarak yüksek düzeyli dilde kod yazılır. Ardından bu dil derlenip makine diline çevrilir. Bu kodlar çözülerek mikro koda dönüştürülür ve son olarak verilen görev yerine getirilir. Mikro kod, işlemcinin içindeki ROM bellekte bulunan basitleştirilmiş komutlardır.

 RISC (Reduced Instruction Set Computer / İndirgenmiş Komut Setli Bilgisayarlar), CISC mimarisinin eksik ve kötü taraflarını düzeltmek için ortaya çıkmıştır. Teknolojideki gelişmelerle birlikte, bellek hızı artmış ve yüksek seviyeli diller yaygınlaşmaya başlamıştı. Bunun sonucunda CISC mimarisindeki önemli özellikler geçerliliğini yitirmeye başladı. RISC mimarisinde, mikro kod kullanımı ortadan kalkmıştır. Belleğe yalnızca ‘store’ ve ‘load’ komutlarıyla erişim sağlanmış ve komutların hepsi tek çevrimde çalıştırılmaya başlanmıştır. Bu özellikleri sayesinde yüksek performans sağlanmıştır. RISC ve CISC arasındaki farklara daha net şekilde bakalım.


      CISC                                                                              RISC
        Birçok komuta sahiptir.
       Sadece ‘load’ ve ‘store’ komutu vardır.
        Komutların boyutu sabit değildir, değişebilir.
       Komutların boyutu sabittir.
        Birden fazla komut birleşebildiği için 
        kodlar karmaşıktır.
       Kodlar basittir.
        Bellekten tasarruf eder, daha az alan kapsar.
     Daha fazla alan kapsar. Çünkü derlendiğinde   daha fazla makine kodu olur.
        Yavaştır.  
       Hızlıdır.


Yorumlar

Yorum Gönder

Bu blogdaki popüler yayınlar

Interrupt (Kesme) Nedir? Interrupt Çeşitleri Nelerdir?

-
Resim
Interrupt (Kesme) Nedir? Interrupt, Türkçeye ‘kesme’ olarak çevrilmiştir. Bilgisayar işlemcisi yapısı gereği aynı anda farklı işlemleri yürütememektedir. Bir işlemi gerçekleştirirken başka bir işlem geldiğinde o işlemi kuyruğa alarak bekletir. Ancak bazen yürüttüğü işlemden daha acil başka bir işlem gelebilmektedir.   Bu kimi zaman arka arkaya gerçekleştirilen bir I/O işlemi, kimi zaman sıfıra bölme hatası, kimi zaman da başka bir işlem olabilmektedir. Bu gibi işlemler geldiğinde işlemci yürütmekte olduğu işlemin durumunu kaydederek askıya alır ve gelen acil işlemi yürütür. Bu işi tamamladıktan sonra bir önceki işlemi kesme hizmeti yordamı (ISR) ile askıya alınan yerden alarak yapmaya devam etmektedir. Şekil 1. Interrupt meydana geldiğinde işlemcide gerçekleşen olay  Interrupt Çeşitleri Aynı anda birden fazla işi gerçekleştirmek için kullanılan interruptların kaç çeşit olduğu farklı kaynaklara göre değişkenlik göstermektedir. Bazı kaynaklarda iki çeşit interrupt olduğu
Devamı

Farklı İşlemci Mimarilerinde Interrupt Performansları

-
Resim
Farklı İşlemci Mimarilerinde Interrupt Performansları İşlemcinin performansını arttırmak için paralel işlemlerin sayısının artması gerekmektedir. Bu bağlamda bakılacak olursa işlemlerin paralel olarak yürütülmesini en çok destekleyen mimari en yüksek performansı sağlayabilmektedir. Bu bölümde üç farklı mimarideki interrupt performansları ele alınacaktır. Bunlar: CISC, RISC ve EPIC mimarileridir. CISC Complex Instruction Set Computer yani Karmaşık Komut Setli Bilgisayar olarak isimlendirilen CISC mimarisi, endüstride kullanılan en eski mimaridir. Bu mimarinin çıktığı yıllarda hafıza elemanları kısıtlı bir kapasiteye sahip ve pahalı olduğu için hafızanın doğru ve verimli bir şekilde kullanılması oldukça önem taşımaktaydı. İlerleyen yıllarda hafıza elemanları daha geniş kapasiteye ulaşarak daha düşük fiyatlarla elde edilmeye başlandığında bu mimari yerini RISC ve EPIC mimarilerine bırakmıştır. Oldukça kompleks ve karmaşık komutlar içeren mimaride hafızadan tasarruf etm
Devamı

Cache (Önbellek) Nedir? Nasıl Çalışır? Cache Bellek Kullanımının Amacı Nedir?

-
Resim
Cache (Önbellek) Nedir? Bilgisayar sisteminde işlemci yani CPU hafızadan sürekli veri okuma işlemi yapar. Bu işlem oldukça hızlıdır ve verilerin hafızadan CPU’ya aktarılma hızı daha yavaş gerçekleştiğinden CPU bu işlemleri beklemek zorunda kalmaktadır. Bu da performansı düşürmektedir. Bunu engellemek için de cache yani önbellek kullanılmaktadır. Önbellek, yürütülmekte olan programa ait bilgileri ve komutları geçici olarak tutan bir bellek türüdür. Bir program yürütülürken sık kullanılan bilgileri ve komutları tekrar tekrar ana bellekten çağırmak zaman ve performans kaybına yol açmaktadır. Bu yüzden bu sık kullanılan bilgiler ilk seferde hafızadan alınır ve CPU’ya yakın olan önbelleğe kopyalanır. Böylece bu bilgiler gerektiğinde tekrar hafızaya gidilmez ve önbellekten çekilir. Bu sayede hem zamandan hem işten tasarruf edilir ve performans arttırılır. Şekil 1. Bellekler ve CPU arasındaki ilişki Cache (Önbellek) Kullanımının Amacı Önbellek kullanımının amacı, sık erişilm
Devamı