ഇൻസ്ട്രക്ഷൻ സെറ്റ് ആർക്കിടെക്ചർ
| മെഷീൻ കോഡ് |
|---|
| പൊതുവായ ആശയങ്ങൾ |
| ഇൻസ്ട്രക്ഷൻസ് |
കമ്പ്യൂട്ടർ സയൻസിൽ, ഒരു ഇൻസ്ട്രക്ഷൻ സെറ്റ് ആർക്കിടെക്ചർ(ISA) എന്നത് സോഫ്റ്റ്വെയർ എങ്ങനെ സിപിയുവിനെ നിയന്ത്രിക്കുന്നു എന്ന് കാണിക്കുന്ന ഒരു മാതൃകയാണ്. കമ്പ്യൂട്ടർ പ്രോഗ്രാമുകൾ ഉപയോഗിച്ച് സിപിയുവിനോട് എന്താണ് ചെയ്യേണ്ടതെന്ന് നിർവചിക്കുന്നു.[1][2]പ്രൊസസറിന് എന്താണ് ചെയ്യേണ്ടതെന്ന് പറയാനുള്ള കമാൻഡുകൾ ഇൻസ്ട്രക്ഷൻ സെറ്റ് നൽകുന്നു. അഡ്രസ്സിംഗ് മോഡുകൾ, നിർദ്ദേശങ്ങൾ, നേറ്റീവ് ഡാറ്റ ടൈപ്പുകൾ, രജിസ്റ്ററുകൾ, മെമ്മറി ആർക്കിടെക്ചർ, ഇന്ററപ്റ്റ്, എക്സ്പെക്ഷൻ ഹാൻഡലിംഗ്, എക്സ്റ്റേണൽ ഐ/ഒ എന്നിവ ഇൻസ്ട്രക്ഷൻ സെറ്റിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.
ഒരു സിപിയു എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു എന്നതിൻ്റെ പ്രധാന ഭാഗങ്ങൾ ഒരു ഐഎസ്എ നിർവ്വചിക്കുന്നു. ഇത് പിന്തുണയ്ക്കുന്ന നിർദ്ദേശങ്ങൾ, ഡാറ്റ ടൈപ്പുകൾ, രജിസ്റ്ററുകൾ, മെമ്മറി മാനേജ്മെൻ്റ് ഫീച്ചേഴേസ് എന്നിവ ഇതിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. ഇത് മെമ്മറി കൺസിറ്റെൻസി, അഡ്രസ്സ് മോഡ്സ്, വെർച്വൽ മെമ്മറി, ഇൻപുട്ട്/ഔട്ട്പുട്ട് മോഡലുകൾ എന്നിവയും ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. ഐ‌എസ്‌എയുടെ മൈക്രോ ആർക്കിടെക്ചറുകളുടെ പരിണാമവും ഇതിന് പ്രാപ്തമാക്കുന്നു[3].
ഒരേ കമ്പ്യൂട്ടറിൻ്റെ വ്യത്യസ്ത പതിപ്പുകളിൽ മെഷീൻ കോഡ് എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നുവെന്ന് ഒരു ഐഎസ്എ നിർവചിക്കുന്നു. പ്രോഗ്രാമുകൾക്ക് മാറ്റങ്ങളില്ലാതെ ഏത് പതിപ്പിലും പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് ഇത് ഉറപ്പാക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഒന്നിലധികം ഓപ്പറേറ്റിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങൾ പ്രവർത്തിപ്പിക്കാൻ ഒരു ഐഎസ്എ പിന്തുണയ്‌ക്കുന്നുവെങ്കിൽ, മറ്റ് ഓപ്പറേറ്റിംഗ് സിസ്റ്റത്തിനായി നിർമ്മിച്ച മെഷീൻ കോഡിനെ ആദ്യത്തെ ഓപ്പറേറ്റിംഗ് സിസ്റ്റം പിന്തുണയ്‌ക്കുന്നില്ലെങ്കിൽ, ഒരു ഓപ്പറേറ്റിംഗ് സിസ്റ്റത്തിനായുള്ള മെഷീൻ കോഡ് മറ്റൊരു ഓപ്പറേറ്റിംഗ് സിസ്റ്റത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുമെന്ന് ഇത് ഉറപ്പുനൽകുന്നില്ല. വേഗതയിലും വലിപ്പത്തിലും വിലയിലും വ്യത്യാസമുണ്ടെങ്കിലും ഒരേ പ്രോഗ്രാമുകൾ പ്രവർത്തിപ്പിക്കാൻ കമ്പ്യൂട്ടറിൻ്റെ വ്യത്യസ്ത പതിപ്പുകളെ ഒരു ഐഎസ്എ അനുവദിക്കുന്നു. നിങ്ങളുടെ സോഫ്റ്റ്വെയർ മാറ്റാതെ തന്നെ നിങ്ങൾക്ക് മികച്ച കമ്പ്യൂട്ടറിലേക്ക് അപ്‌ഗ്രേഡ് ചെയ്യാം എന്നാണ് ഇതിനർത്ഥം. പഴയ മോഡലുകൾക്കായി നിർമ്മിച്ച പ്രോഗ്രാമുകൾ പ്രവർത്തിപ്പിക്കാൻ പുതിയതും വേഗതയേറിയതുമായ കമ്പ്യൂട്ടറുകളെ ഇത് അനുവദിക്കുന്നു.
ഒരു കമ്പ്യൂട്ടറിനുള്ള ഉപകരണങ്ങൾ പോലെയാണ് ഐഎസ്എ. പുതിയ ഉപകരണങ്ങൾ ചേർക്കുമ്പോൾ, കമ്പ്യൂട്ടറിന് കൂടുതൽ കാര്യങ്ങൾ ചെയ്യാൻ കഴിയും, എന്നാൽ പഴയ ടൂളുകൾ അതേ രീതിയിൽ തന്നെ ഉപയോഗിക്കുന്നു. പുതിയ ടൂളുകളുള്ള ഒരു കമ്പ്യൂട്ടറിന് ഇപ്പോഴും പഴയവ മനസ്സിലാക്കാനും ഉപയോഗിക്കാനും കഴിയും. എന്നാൽ പഴയ കമ്പ്യൂട്ടറിൽ പുതിയ ടൂളുകൾ ഉപയോഗിക്കാൻ ശ്രമിച്ചാൽ അത് പ്രവർത്തിക്കില്ല. അതിനാൽ, പുതിയ കഴിവുകൾക്ക് പുതിയ പിന്തുണ ആവശ്യമാണ്, എന്നാൽ പഴയ ജോലികൾ ചെയ്യാൻ കഴിയും.
ഐഎസ്എകൾ (ഇൻസ്ട്രക്ഷൻ സെറ്റ് ആർക്കിടെക്ച്ചേഴ്സ്) കമ്പ്യൂട്ടർ പ്രോഗ്രാമുകൾക്ക് മാറ്റങ്ങൾ ആവശ്യമില്ലാതെ വ്യത്യസ്ത കമ്പ്യൂട്ടറുകളിൽ പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് ഉറപ്പാക്കുന്നു. ഇതിനെ ബൈനറി കോംപാറ്റിബിലിറ്റി എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഇക്കാരണത്താൽ, നിങ്ങൾക്ക് വ്യത്യസ്ത കമ്പ്യൂട്ടറുകളിൽ ഒരേ സോഫ്റ്റ്വെയർ പ്രവർത്തിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, അത് ഒരേ രീതിയിൽ പ്രവർത്തിക്കും. ഈ സ്ഥിരത മൂലം ഐഎസ്എകൾ കമ്പ്യൂട്ടിംഗിൽ വളരെ പ്രധാനപ്പെട്ടവയാണ്.
അവലോകനം
[തിരുത്തുക]ഒരു ഇൻസ്ട്രക്ഷൻ സെറ്റ് ആർക്കിടെക്ചറിനെ മൈക്രോ ആർക്കിടെക്ചറിൽ നിന്ന് വേർതിരിച്ചിരിക്കുന്നു, ഇത് ഒരു പ്രത്യേക പ്രോസസ്സറിൽ, ഇൻസ്ട്രക്ഷൻ സെറ്റ് നടപ്പിലാക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന പ്രോസസർ ഡിസൈൻ ടെക്നിക്കുകളുടെ കൂട്ടമാണ്. വ്യത്യസ്ത മൈക്രോആർക്കിടെക്ചറുകളുള്ള പ്രോസസ്സറുകൾക്ക് ഒരു പൊതു നിർദ്ദേശ സെറ്റ് പങ്കിടാൻ കഴിയും. ഉദാഹരണത്തിന്, ഇന്റൽ പെന്റിയം, അഡ്വാൻസ്ഡ് മൈക്രോ ഡിവൈസുകൾ അത്‌ലോൺ എന്നിവ x86 ഇൻസ്ട്രക്ഷൻ സെറ്റിന്റെ ഏതാണ്ട് സമാനമായ പതിപ്പുകൾ നടപ്പിലാക്കുന്നു, പക്ഷേ തികച്ചും വ്യത്യസ്തമായ ആന്തരിക ഡിസൈനുകൾ ആണ് ഉള്ളത്.
ഐബിഎമ്മിൽ ജോലി ചെയ്യുന്ന ഫ്രെഡ് ബ്രൂക്ക്‌സ്, സിസ്റ്റം/360 രൂപകല്പന ചെയ്യുമ്പോൾ കമ്പ്യൂട്ടറുകൾക്കുള്ള "ആർക്കിടെക്ചർ" എന്ന ആശയം കൊണ്ടുവന്നു. ഒരു കമ്പ്യൂട്ടറിൻ്റെ മൊത്തത്തിലുള്ള പ്ലാനിനെയും ഘടനയെയും ഏതെങ്കിലും ഒരു പ്രത്യേക യന്ത്രം എങ്ങനെ നിർമ്മിച്ചു എന്നതിൽ നിന്ന് വേറിട്ട് ചിന്തിക്കുക എന്നാണ് ഇതിനർത്ഥം. വ്യത്യസ്ത നിർമ്മാതാക്കൾക്ക് പിന്തുടരാൻ കഴിയുന്ന ഒരു വീടിനായി ഒരു ബ്ലൂപ്രിൻ്റ് സൃഷ്‌ടിക്കുന്നത് പോലെയാണ് ഇത്, എല്ലാ വീടുകളും വ്യത്യസ്‌തമായി നിർമ്മിച്ചതാണെങ്കിലും ഒരേ ബേസിക് ലേഔട്ട് ഉപയോഗിക്കുന്നെന്ന് ഉറപ്പാക്കുന്നു. ഈ ആശയം കമ്പ്യൂട്ടറുകളെ കൂടുതൽ വൈവിധ്യമാർന്നതും മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നത് എളുപ്പവുമാക്കാവാനും സഹായിച്ചു.
സിസ്റ്റം/360 (NPL) ന് മുമ്പ്, ഐബിഎമ്മിൻ്റെ കമ്പ്യൂട്ടർ ഡിസൈനർമാർക്ക് വ്യത്യസ്ത സാങ്കേതികവിദ്യകൾ തിരഞ്ഞെടുക്കാനും ചെലവും പ്രകടനവും മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് വേണ്ടി മാറ്റങ്ങൾ വരുത്താനും കഴിയും. എന്നിരുന്നാലും, സിസ്റ്റം/360-ൽ, ഒരു പുതിയ ലക്ഷ്യം ഉണ്ടായിരുന്നു: കമ്പ്യൂട്ടറിൻ്റെ അഞ്ച് വ്യത്യസ്ത മോഡലുകൾക്കും "സിംഗിൾ ആർക്കിടെക്ചർ" എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന ഒരേ അടിസ്ഥാന ഡിസൈൻ ഉപയോഗിക്കേണ്ടതുണ്ട്. ഇതിനർത്ഥം ഈ കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ രൂപകൽപന ചെയ്യുന്ന ടീമുകൾക്ക് അവരുടെ ജോലി എളുപ്പമാക്കുന്നതിനോ വിലകുറഞ്ഞതാക്കുന്നതിനോ വേണ്ടി പ്രധാന ഡിസൈൻ മാറ്റാൻ കഴിയില്ല; എല്ലാ മോഡലുകൾക്കും ഒരേ പ്ലാനിൽ അവർ ഉറച്ചുനിൽക്കണം[4]:p.137.
അവലംബം
[തിരുത്തുക]- ↑ "What is instruction set?". Retrieved 13 July 2024.
- ↑ "GLOSSARY: Instruction Set Architecture (ISA)". arm.com. Archived from the original on 2023-11-11. Retrieved 2024-02-03.
- ↑ "ആർക്കൈവ് പകർപ്പ്" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2019-11-26. Retrieved 2020-06-03.
- ↑ Pugh, Emerson W.; Johnson, Lyle R.; Palmer, John H. (1991). IBM's 360 and Early 370 Systems. MIT Press. ISBN 0-262-16123-0.