MIPS Mimarisi

Vikipedi, özgür ansiklopedi

MIPS, Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages, MIPS teknolojileri isimli firma tarafından 1985 yılında geliştirilmiş indirgenmiş komut seti türü bir mikroişlemci mimarisidir.

İndirgenmiş komut setli bilgisayar terimini ilk kullanan bilgisayar MIPS'dir. Her talimat aynı boyuttadır ve talimatlar bilgisayar donanımı tarafından kolayca çözülebilir. Intel x86 ise kompleks komut setli bilgisayar sayılır. Komutların boyutları farklıdır ve komutları çözebilmek için bilgisayar donanımına gömülmüş programlar (microcode) gereklidir.

RISC yapısından ötürü tasarımı çok temiz ve basittir. Sistem karmaşık işlemleri destekleyen yapılar yaratmaktansa sık yapılan basit işlemleri iyileştirme üzerine kuruludur. Bu tasarım avantajından dolayı üniversitelerdeki bilgisayar mimarisi derslerinde genellikle MIPS mimarisi okutulur. Yine basit ve sağlam tasarımından ötürü çoğu modern mikroişlemci mimarisi (IBM/Motorola PowerPC, DEC, ARM) MIPS mimarisinden esinlenerek geliştirilmiştir.

1990 itibariyle üretilen her üç RISC işlemciden birinin MIPS mimarisinde olduğu tahmin edilmektedir. İlk MIPS tasarımları 32 bit, daha yeni tasarımlar ise 64 bittir.

MIPS mimarisi SGI bilgisayarlarından gömülü sistemlere kadar geniş bir yelpazede kullanılmaktadır. Günümüz itibariyle Nintendo 64, Sony PlayStation, Sony PlayStation 2 ve Sony PSP MIPS mimarisi ile çalışan işlemcilere sahiptirler.

Konu başlıkları

[değiştir] Yazmaçlar

MIPS 32 işlemcisinin parçaları:

  • 32 tane genel-maksatlı yazmaç (her yazmaç 32 bit büyüklüğünde)
  • Birkaç özel-maksatlı yazmaç (PC, HI, LO, vs.)
  • Arithmetic Logic Unit (ALU)

[değiştir] MIPS Assembly Dili

MIPS assembly diğer Assembly'lere göre çok daha kullanışlı ve basittir. Intel 80x86 assembly dilinin karmaşık yapısına kıyasla tasarımı takip eden, mantıklı bir yapıdadır.

[değiştir] Yorumlar

Assembly kodunda yorumlar # karakterinden sonra başlar ve sıra sonuna kadar devam eder.

# Bu bir yorumdur
# Bu da yeni bir sırada yer alan yorumdur

[değiştir] Etiketler

Etiketler kodun bir sırasını işaretler ve sonra bu sıraya yeniden dönülmesini sağlar.

loop: blt $a0, 1, end      # loop etiketi tanımlanıyor  
      mul $v0, $v0, $a0
      sub $a0, $a0, 1
      b loop               # loop etiketi çağrılıyor

[değiştir] Komutlar

Her talimat bir sıra alır.

# Eksiltme talimatı (sub)
# $a0 = $a0 - 1
sub $a0, $a0, 1

[değiştir] Opcode

Opcode (Operation Code) talimat türünü tanımlar.

# Talimat türü = blt (branch if less than)
blt $a0, 1, end
# Eğer $a0 registerinde bulunan sayı 
# 1'den az ise end etiketine atla

[değiştir] Yazmaçlar

CPU'da bulunan sayılı hızlı hafıza kelimeleri.

end: j $ra  # $ra bir yazmaçtır

[değiştir] SPIM Simulatörü

MIPS R2000 mimarisinin ücretsiz dağıtılan simulatörü SPIM, Unix, MS Windows ve Macintosh OS X altında kolayca kullanılabilen bir yazılımdır.

[değiştir] Dış Bağlantılar