Toshkent Axborot Texnologiyalari Universiteti Farg’ona Filiali

I80386 protsessori
I80386 protsessorida Intel oilasi protsessorlaridan birinchi bo’lib o’zining qu-rilmalarining parallel ishlashini ta’minlay boshladi: shinali interfeys qurilmasi (bus interface unit), oldindan tanlash bloki (code prefetch unit), buyruqlarni dekod-lash bloki (instruction decode unit), bajaruvchi blok (execution unit), segmentatsya bloki (segment unit), sahifali adreslash bloki (paging unit) kabi bloklar paydo bo’ldi.
Qurilmalarning parallel ishlash kontseptsiyasi keyinchalik, aniqrog’i I80486 modelda boshqa kontsepsiyaning asosi bo’lib qoldi, ya’ni xisoblashlarning konveyer shaklda tashkil qilinishiga asos solindi.
I80486 protsessori
I80486 protsessori 1989 yilda paydo bo’ldi. Uning asosiy xarakteristikasi matematik soprotsessorning bevosita protsessor ichiga kiritilishi, ko’p protsessorli rejimda ishlay olishi, kesh xotiraning ikki xil turi: o’lchami 8 Kbayt bo’lgan ichki va (1 - daraja LI ) va tashqi Kesh xotira ( 2- daraja L2 )larning mavjudligidir.
i80486 protsessor arxitekturasidagi muhim o’zgarishlar parallel xisoblashlar bilan bog’liqdir. Bunda RISC texnologiyasiga asoslangan g’oyalar ishga tushiridi. Unga ko’ra ishlashi murakab algoritmli mashina buyruqlari ( Complete-Instuction-Set Computing, CISC) mikrodasturlash darajasida nisbatan sodda bo’lgan buyruqlarning chegaralangan to’plami (Reduced Instruction Set Computer, RISC) orqali bajariladigan bo’ldi. CISC-buyruqlarini bajarish uchun protsessorning bir necha, ba’zi xollarda bir necha o’nlab taktlari kerak bo’ladi. RISC-buyruqlari esa bir taktda bajarilishi kerak. Tashqi buyruqlarning bunday ichki buyruqlarga o’zgartirilishi ularning bajarilishi ketma-ketligining va dekodlashning o’zgarishi xisoblashlarning aniq konveyerlanishini bajarishga imkon yaratdi.
Buning natijasida CISC-buyruqlarini protsessorning bir taktida bajarish imkoni paydo bo’di. i80486 protsessorining konveyeri 5 ta pog’onadan iborat. J80486 protsessoridan boshlab Intel energiya tejashning turli xil kontseptsiya-laridan foydalana boshladi. Shunisi qiziqki, bu protsessorni takomillashtirish ishlari uning sanoat ishlab chiqarish vaqtida olib borildi. Buning natijasida I80486 protsessorlarning ishlab chiqarilishi vaqt jixatdan bir biridan farq qidi.
IA-32 (Intel Architecture, 32-bit) — x86 arxitekturaning uchinchi avlod mikroprotsessorli arxitekturasi bo’lib 32 razryadli xisoblashlarga o’tishni boshlab bergan. Ushbu arxitekturaning birinchi vakili— mikroprotsessor Intel 80386, bo’-lib u 17 oktyabr 1985 yilda ishlab chiqarilgan. Bu arxitekturaning yana bir nom-lanishi i386 (ushbu arxitektura bo’yicha chiqarilgan birinchi protsessorning nomi bo’yicha ) va x86 dir ( ishlatiladigan buyruqlar to’plami bo’yicha). Ushbu meta-nomlar keng tarqalgan bo’lib, turli xil xujjat va ma’lumotnomalarda ko’p uchraydi..
IA-32 arxitekturasi yigirma yilga yaqin davr ichida shaxsiy kompyuyuterlar uchun ishlab chiqarilgan mikroprotsessorlar orasida yetakchi o’rinni egallab turdi. Keyinchalik esa uning o’rnini 64 razryadli X86-64 arxitekturali mikroprotsessorlar egaladi. IA-32 arxitekturali miroprotsessorlar Intel kompaniyasidan tashqari yana AMD, Cyrix, Via, Transmeta, SiS, UMC kabi kompaniyalar tomonidan ham ishlab chiqarilgan edi. 2010 yillardan keyin ham IA-32 arxitekturali protsessorlar ishlab chiqarilishi to’xtagani yo’q. Ular, masalan, Intel Atom (N2xx va Z5xx seriyalarida), AMD, Geode va VIA, C7 kabi protsessorlarda qo’llanilib kelin-moqda. IA-32 (qisqacha "Intel Architecture, 32-razryadli nomidan"), ning ba’zi hollarda  i386 deb atalishi birinchi marta 80386 mikroprotsessorlarida 1985 yilda ishlab chiqarilgani bilvn bog’liqdir. IA-32 da birinchi marta 32 razryadli sonlar ustida operatsiyalarning bajarilishi sababli x86 nom bilan ham atalib kelgan. SHuning uchun bu nomlarning barchasi foydalauvchilar tomonidan qabul qilingan.
IA-32 ning buyruqlar tizimi Intel korporatsiyasi tomonidan 80386 mikroprtsessorlarida kiritilgan bo’lib xozirgi zamongya’ni 20I5 yilga qadar shaxsiy kompterlar uchun ishlab chiqarilayotgan zamonaviy mikroprotsessorlarda ishlatilib kelinmoqda. Buyruqlar to’plami deyarli o’zgarishsiz qolganiga qaramasdan ularning bajarilishi hozirgi zamon mikroprotsessorlarida anchagina tezlashgan. Xozirgi zamonning turli xil dasturlash tillari ramkasida ham IA-32 arxitekturasini hozirgacha "i386" arxitektura deb atalib kelinmoqda.
Intel kompaniyasi IA-32 protsessorlarining yaratuvchisi va eng ko’p ishlab chiqaruvchisi xisoblanadi. Undan keyingi o’rinda AMD kompaniyasi turadi. Ba’zi bir davrlarda VIA , Transmeta va boshqa kompaniyalar ham IA-32 arxitektura bilan ish ko’rdi, biroq ular keyinchalik to’liqligicha 2000 yildan ishlab chiqaruvchilar X86 ning 64 bitli variantiga o’tdilar ( x86-64 ).

Xar qanday bajarilayotgan dastur o’zining ixtiyoriga protsessorning ma’lum bir resurslarini oladi. Ushbu resurslar dasturning buyruqlari va ma’lumotlarini qayta ishlash va saqlash uchun hamda dasturning va protsessorning joriy holati xaqidagi ma’lumotlarni saqlash uchun kerak bo’ladi. Intel protsessorlarining IA-32 arxitekturasidagi protsessorining dasturiy modelini quyidagi resurslar tashkil qiladi.

• 
  Adreslanadigan xotira sohasi 2³²-I baytga qadar (4 Gbayt), Pentium III/IV lar uchun —2³⁶-I baytga qadar (64 Gbayt);
  
• 
  Umumiy foydalanuvchi ma’lumotlarni saqlash uchun registrlar to’plami;
  
• 
  Segment registrlar to’plami;
  
• 
  Xolat va boshqarish registrlari to’plami;
  
• 
  Suzuvchi nuqtali xisoblashlar qurilmasining registrlar to’plami. (poprotsessor uchun);
  
• 
  MMX kengaytmali butun sonli registrlar to’plami, ular soprotsessorning registrlarida namoyon bo’lgan ( Birinchi marta Pentium MMX protsessorlarining arxitekturasida namoyon bo’lgan);
  
• 
  Suzuvchi nuqtali MMX kengaytmali registlar to’plami (Birinchi marta Pentium III protsessorining arxitekturasida paydo bo’lgan);
  
• 
  Dasturiy stek — maxsus informatsion struktura bo’lib u bilan ishlash mashina buyruqlari darajasida bo’ladi
  

Bular asosiy resurslar. Bundan tashqari IA-32, arxitekturasida ishlatiladigan resurslarga kiritish chiqarish portlarini, samaradorlik monitoringi xisoblagichlarini (schetchiklarni) kiritish mumkin.
Nisbatan oldingi protsessor modellarida (i486, Pentium ning birinchi modellarida) tezkor xotiraning adreslanadigan sohasi kichikroq o’lchami bilan farq qiladi. (2³²-i, chunki ularning adres shinalari razryadliligi 32 bitni tashkil qiladi) va ba’zi bir registrlar guruhining mavjud emasligi bilan farq qiladi. Har bir guruh registrlari uchun qavs ichida Intel dasturiy modellarining qaysinisidan boshlab ushbu guruh registrlari paydo bo’lganligi ko’rsatilgan.
Agar bunday belgi mavjud bo’lmasa, Bu guruh registrlari ularning i386 va i486 protsessorlaridan boshlab mavjud bo’lganligini ko’rsatadi. Intel 80x86 oilasiga kiruvchi protsessorlar bazasidagi bunday amallarni bajaruvchi qurilma birinchi matematik soprotsessor (soprotsessor) 8086/88 protsessorlari bazasida paydo bo’ldi va yuqoridagi nomga ega bo’ldi. Ularning bunday nomlanishiga sabab, birinchidan asosiy protsessorning xisoblash imkoniyatlarini kengaytirish, ikkinchidan esa ular aloxida mikrosxemada tayyorlanib protsessorda bo’lishi majburiy emas edi. I8086/88 protsessorlari uchun ishlab chiqarilgan soprotsessor I8087 deb nomlanar edi. Intel mikroprotsessorlarining yangi modellari paydo bo’lishi bilan soprotsessorlar ham takomillashib bordi. Ammo ularning dasturiy modeli amalda o’zgarishsiz qoldi. Aloxida xolatdagi soprotsessor qurilmalari I80386 modeliga qadar aloxida qurilma (shuning uchun majburiy xisoblanmagan qurilma) tarzida saqlanib qoldi va mos holda i80287 va i80387 nomlarini oldi. i486 modelidan boshlab esa soprotsessorlar protsessor bilan bitta korpusda bajari-ladigan bo’ldi, va shunday qilib kompyuterning ajralmas qismi bo’lib qoldi.
Ishlatiladigan funktsiyalar to’plamini Suzuvchi nuqtali arifmetikaga IEEE-754 va 854 standartlarini to’la qo’llash. Ushbu standartlar soprotsessor ishlashi kerak bo’lgan ma’lumotlar formatini va ishlatiladigan funktsiyalar to’plamini ko’rsatib beradi.
Trigonometrik funktsiyalar, logarifmlar va boshqa funktsiyalarni xisoblash uchun sonli algoritmlar bilan ishlay oladi. Ushbu ishlar dasturchi uchun shaffof tarzda kechadi. Bu esa maqsadga m uvofiqdir, chunki dasturchidan maxsus qism dasturlari (podprogramma) dan foydalanishni talab qilmaydi.
O’nlik sonlarni 18 razryadgacha aniqlikda xisoblaydi, bu esa soprotsessorga arifmeetik operatsiyalarni yaxlitlamagan xolda 10¹⁸ aniqlikka qadar xisoblash imkonini beradi. Xaqiqiy sonlarni esa 3,37 • 10^-4932-...-1,18 • 10⁺⁴⁹³² diapazonda xisoblash imkonini beradi.
Buni ayniqsa multimedia bozorida yaqqol ko’rish mumkin. U yerda ko’plab loyixachilar chipset (mikrosxemala to’plami) li videokartalarni taklif qilmoqdalar bu chipsetlar grafika bilan ishlashni protsessorning o’ziga nisbatan yanada samaraliroq qiladilar. Kompyuter arxitekturasida soprotsessorning o’rnini aniqlab olgan edik. Soprotsessorning apparat jixatdan tuzilishi bizni faqatgina dasturchi ko’raoladigan qismi bilangina qiziqtiradi. Asosiy protsessor dagi holat kabi bizni ko’proq soprotsessorning dasturiy modeli qiziqtiradi. Dastur tuzuvchi nuqta’i nazaridan qaralganda soprotsessor registrlar registrlar to’plamini tashkil qiladi. Bu har bir registrning o’zining funktsional vazifasi bor.
RO...R7 deb nomlanadigan sakkizta registr soprotsessorning dasturiy modelining asosini tashkil qiladi — soprotsessor steklari. Har bir registrning o’lchami — 80 bit (0...79) Bunday tashkil qilinish xisoblash algoritmlarini qayta ishlash uchun ixtisoslashtirilgan qurilmalar uchun xarakterlidir. Algoritmlar nazariyasida Teskari polyak yozuvi (POLIZ) degan tushuncha (usul) mavjud. Matematik ifodalarni ushbu usulda yozish mumkin. Bunday ifodalarni xisoblash stek cho’q-qisidan ( yuqorisidan ) navbatdagi operatsiyani tanlab olishdan iborat bo’ladi.
Agar bu operatsiya ikki o’rinli bo’lsa, u holda stek cho’qqisidan oldin olingan operatsiya kodiga ko’ra ikkita operand olinadi va bu ikki operand ustida amallar bajariladi. Soprotsessor steki asosida sonli algoritmlarni ishlash xisoblashlarni bajarish tezligida katta yutuqlarga olib kelishi mumkin.