Bu yazıda size bilgisayar mimarisinin temel kavramlarından biri olan ve CPU’ların işleyişinde önemli bir rol oynayan mikrokodu öğreteceğiz. Mikro kodu ve bileşenlerini anlamak, işlemcilerin talimatları düşük düzeyde nasıl yürüttüğüne ilişkin bilginizi geliştirebilir.
Mikrokod Tablosu Nedir?
Mikro kod tablosu, karmaşık makine düzeyindeki talimatların bir dizi daha basit mikro talimat aracılığıyla nasıl uygulandığını tanımlayan yapılandırılmış bir girişler kümesidir. Her giriş, CPU’nun talimat setindeki belirli bir talimata karşılık gelir ve kontrol ünitesinin bunu yürütmek için atması gereken adımların ana hatlarını çizer.
- Organizasyon: Mikro kod tablosu, mikro talimatları hızlı erişime ve yürütmeye olanak tanıyan bir formatta düzenler. Bu yapı, talimatların kodunun verimli bir şekilde çözülmesi ve yürütülmesi için gereklidir.
- Talimat Yürütme: Makine seviyesinde bir talimat yürütüldüğünde, CPU, gerçekleştirilmesi gereken mikro talimatların sırasını belirlemek için mikro kod tablosuna başvurur. Bu, karmaşık işlemlerin hassasiyetle gerçekleştirilmesine olanak tanır.
Mikrokod nedir?
Mikro kod, bir bilgisayarın CPU’sunun dahili işlemlerini tanımlayan, esasen makine düzeyindeki talimatlar ile gerçek donanım işlemleri arasında aracı görevi gören düşük seviyeli bir koddur. Yüksek seviyeli talimatları CPU’nun dahili bileşenlerini yöneten bir dizi kontrol sinyaline dönüştürür.
- Amaç: Mikrokodun temel amacı, bir dizi daha basit, önceden tanımlanmış işlem kullanarak karmaşık talimatları uygulamaya koymanın bir yolunu sağlayarak kontrol ünitesinin tasarımını basitleştirmektir. Bu, CPU mimarisini daha esnek hale getirir ve değiştirilmesi veya geliştirilmesini kolaylaştırır.
- Yürütme Akışı: Bir CPU bir talimat aldığında, kontrol ünitesi bunu yorumlar ve ilgili mikro kodu mikro kod tablosundan alır. Mikro talimatlar, CPU’nun çeşitli bileşenlerinin görevi gerçekleştirmek için nasıl etkileşimde bulunacağını belirler.
Mikrokod nerede bulunur?
Mikro kod genellikle mikro talimatları tutmak için tasarlanmış özel bir bellek türü olan CPU’nun kontrol belleğinde saklanır. Bu depolama aşağıdakiler de dahil olmak üzere çeşitli biçimlerde olabilir:
- ROM (Salt Okunur Bellek): Birçok CPU’da mikro kod, güç kapatıldığında bile kodu koruyan ROM’da saklanır. Bu onu kalıcı kılar ve CPU’nun gerekli mikro talimatlara her zaman erişebilmesini sağlar.
- Flash Bellek: Bazı modern işlemciler mikro kodu depolamak için flash bellek kullanabilir, bu da donanımı değiştirmeden güncelleme ve değişiklik yapılmasına olanak tanır.
Mikro talimat nedir?
Bir mikro talimat, kontrol ünitesini CPU’da belirli bir işlemi gerçekleştirmeye yönlendiren, mikro kod içindeki spesifik, düşük seviyeli bir talimattır. Mikro talimatlar, mikro kodun yapı taşlarıdır ve makine düzeyinde bir talimatı yürütmek için gereken her adımı tanımlar.
- İşlevsellik: Mikro talimatlar genellikle CPU’nun yazmaçlar, ALU’lar veya bellek gibi belirli bileşenlerini etkinleştiren kontrol sinyallerinden oluşur. CPU, bir dizi mikro talimatı yürüterek, daha üst düzey makine talimatlarının gerektirdiği karmaşık görevleri yerine getirebilir.
- Karmaşıklık: Mikro talimatların karmaşıklığı değişebilir; bazıları basit işlemleri içerebilirken bazıları daha karmaşık bir işlevi başarmak için birden fazla bileşeni koordine edebilir.
Bu açıklamanın CPU mimarisi bağlamında mikro kodun, mikro kod tablosunun ve mikro talimatların önemini anlamanıza yardımcı olduğunu umuyoruz. Bu bileşenlere ilişkin içgörü kazanmak, işlemcilerin nasıl çalıştığına ve talimatları verimli bir şekilde yürüttüğüne dair anlayışınızı derinleştirebilir.
