각 명령은 CPU 실행 작은 일련의 단계를 갖는다. 대략 다음과 같이 :
명령 레지스터에 메모리로부터의 다음 지시를 읽어 1.
2 것은 다음 명령어로 프로그램 카운터 점 변경
명령의 종류를 판정 3.
명령이 위치 결정 단어 메모리에 저장되어있는 경우 4.
5. , CPU의 레지스터를 읽고, 필요한 경우이 문자는 판독
6. 명령 실행
7을 다시 한 다음 지시 단계
이 단계는 일반적으로 "- 디코딩 - 읽기 실행"라고도주기, 그것은 컴퓨터의 모든 작업의 핵심입니다.
는 CPU에 대한 위의 설명은 영어처럼 보이는 작성된 프로그램을 사용할 수 있습니다.
2.3는 Java 버전이라고 인터프리터를 재 작성이 비공식적 인 프로세스를 보여줍니다. 이 기계 갖는 두 사용자 프로그램 표시 레지스터 해석 : 프로그램 카운터 (PC), 다음 요청 명령 마스터 주소 및 어큐뮬레이터 (교류)뿐만 아니라, 연산 결과를 레지스터에 축적한다. 현재 명령어의 현재 명령어 타입 명령 오퍼랜드 주소 및 현재 피연산자 자체 (데이터)를 저장한다. 가정하자 명령은 간단한 메모리 주소가 포함되어 있습니다. 어큐뮬레이터 피연산자에 적용될 같은 피연산자 메모리 위치의 주소를 포함한다.
사실, 당신이 표시하기 위해 CPU의 기능을 모방하는 프로그램을 작성할 수있는 프로그램이 전자 상자이 적용되지 않습니다 (CPU)는 하드웨어 수행한다. 대신에, 프로그램은 장에서 언급 된 통역자의 통역 요청, 수표, 및 다른 프로그램 명령의 실행은, 프로그램에서 호출 실행될 수있다.
프로세서 하드웨어 및 통역 간의 동등성 구성 및 컴퓨터 시스템 컴퓨터의 디자인에 큰 영향을 미친다. 새로운 컴퓨터 L에 대한 자세한 기계어 후, 디자인 팀이 직접 하드웨어 프로세서를 구축하기로 결정할 수있다 그들은 통역을 쓰기로 결정하면 L 또는 프로그램을 설명하는 통역을 쓰기의 구현에 프로그램입니다., 그들은 또한 기계 인터프리터를 실행하는 일부 하드웨어를 제공해야합니다. 실제로, 건물도, 혼합 할 수있는 하드웨어 실행 일부 소프트웨어의 일부 설명하면서.
대상 컴퓨터에 명령 인터프리터는 작은 단계로 분할합니다. 따라서, 통역 기계를 사용하는 것은 단순한 하드웨어 프로세서보다 더 적은 비용이 많이 드는 작업을 수행 할 수 있습니다. 그 기계는 지침 등 자원의 수가 많은 성능을 저장하는 것은 특히 분명하다. 절약의 필요성이 있다는 사실에서 온다 : 하드웨어가 점차 소프트웨어 (통역) 대체되고, 소프트웨어를 복사하는 비용보다 하드웨어를 복사됩니다 훨씬 더 크다.
초기의 컴퓨터는 명령의 유선형 세트가 있습니다. 하지만 더 강력한 컴퓨터에 대한 욕구는 더욱 강력하고 독특한 지침을 주도하고있다. 오래 전,이 고유의 지시가 큰 실행 오버 헤드가 발생할 수 있습니다 경우에도 복잡한 명령은 일반적으로, 빠른 실행 속도를 가지고 있음이 밝혀졌다. 부동 소수점 명령어는 복잡한 명령어입니다. 직접 배열 요소에 연결된 지원 지침은 복잡한 설명이다. 때로는 동일한 명령이 연속 실행을 관찰하기 쉽고, 두 개의 지침은 간단한 작업으로 구현 될 수있다.
별도의 동작을 수행하기 때문에 더 복잡한 명령들은 더 때때로 다른 하드웨어와 동시에 중첩하거나. 고성능 컴퓨터에서, 자연의 추가 하드웨어 소비는 자신의 이론적 근거를 가지고있다. 이 경우, 고성능 컴퓨터는 낮은 소비 컴퓨터보다 더 많은 명령어를 가지고있다. 그러나, 명령 호환성 및 소프트웨어 개발에 대한 수요가 점점 더 높은 가격 복잡한 지시 사항에 대한 필요성을 악화, 실행 속도도 실행 비용보다 더 중요한 것은, 로우 엔드 컴퓨터뿐만 아니라.
1950 년대 후반, IBM (다음 주요 컴퓨터 회사)는 모두 IBM 회사 또는 사용자를 위해, 이러한 컴퓨터는 많은 장점을 가지고, 동일한 명령을 실행하는 컴퓨터의 작은 그룹을 시작 인정합니다. IBM은 하나의 아키텍처 비록 컴퓨터의 새로운 배치의 호환성의 수준을 설명하는 용어 아키텍처를 도입,하지만 서로 다른 장치는 가격과 속도면에서 단지 다른 동일한 절차를 수행 할 수 있습니다. 그러나 어떻게 고성능 컴퓨터에있는 모든 복잡한 지시 사항을 수행 할 수 있도록, 저렴한 컴퓨터를 구축?
대답은 인터프리터에 숨겨져 있습니다. 이 기술의 첫 번째 옹호 모리스 윌크스 (1951), 인터프리터가 컴퓨터의 디자인이 저렴 간단 할 수 있지만, 지침의 큰 숫자를 수행 할 수있다. 결과는 IBM 시스템 / 360 아키텍처 호환 컴퓨터의 그룹입니다. 직접 하드웨어 구현 (즉, 비 구현 인터프리터)는 가장 비싼 모델에 사용됩니다.
: 또한 통역 지시어를 사용하는 간단한 컴퓨터는 가장 중요한 것들 몇 가지 다른 장점이
수리 지침 1.이 제대로 실행, 심지어 기본 하드웨어의 설계 결함 구성하지 않는
, 심지어에서 비용을 최소화하기 위해 새로운 명령어를 추가 할 수 있습니다 2 하여 기계의 납품. 후
테스트 3. 조직 설계 지시, 복잡한 명령의 효율적인 개발 및 문서화
때문에 전력 및 1970 년대의 컴퓨터 시장의 중요한 확장 컴퓨팅의 급속한 성장에, 로우 엔드 컴퓨터에 대한 수요가 컴퓨터 디자인 분야에서 인터프리터의 사용을 촉진합니다. 프로세서의 설계 및 특정 명령에 대한 사용자 정의 하드웨어 인터프리터의 세트에서 매우 비용 효과적입니다. 반도체 기술의 기본 급속한 발전 때문에, 비용 성능이 향상보다 더 중요하다, 인터프리터 기반 아키텍처는 컴퓨터 디자인 분야에서 실천되고있다. 1970 년대에 거의 모든 새 컴퓨터 통역을 기반으로 대형 상업 서버에 마이크로 컴퓨터에서 설계.
간단한 프로세서 통역을 기반으로 1970 년대 후반은 널리 크레이-1 및 제어 데이터 사이버 시리즈로, 가장 비싼, 가장 높은 성능을 설계하는 이외에 사용. 복잡한 지시 사항을 제한하는 내부 비용의 통역 소화, 그래서 디자이너는 훨씬 더 복잡 지침, 피연산자의 방법에 대한 설명 특히 확장을 확장하기 시작했다.
디지털 이큅먼트 회사 VAX 컴퓨터의 탄생과 함께,이 추세는 기계 명령어의 수백 및 사용에 대한 지침에 따라 작업의 수를 지정하는 다른 방법의 200 개 이상의 종류가 피크에 도달. 불행하게도, 고성능 모델을 달성하기 위해 통역, 거의 고려를 달성하기 위해 처음부터 VAX 아키텍처 예상된다. 이 비전은 부가가치가 직접 수행하기 어려운 중요한 지침을 많이하게되었다. 이 생략은 VAX에 대한 파괴되고, 같은 12월 위해 (컴팩 12 월 1998 년 제안, HP는 2001 년 컴팩을 인수).
최초의 진수 마이크로 프로세서 1970 년대 후반의 간단한 명령어 세트와 단순한 기계, 또한 컴파일러 기반 설계로 진화에도 마이크로 프로세서하지만. 이 기간에서 가장 큰 과제 중 하나는, 집적 회로가 직면 한 마이크로 프로세서 디자이너는 복잡성이 증가하기 때문입니다. 인해 막대한 복잡성, 프로세서의 설계를 단순화 할 수있는 컴파일러를 사용하는 주요 장점은 컴파일러 차지하는 메모리로 제한된다. 그래서 복잡한 하드웨어 디자인은 복잡한 소프트웨어 설계 될 수 있습니다.
모토로라 68000 그것이 실패 치 Geluo Z8000의 같은 기간에 설명하는 지침의 거대한 세트를, (Z8000은 명령어 세트의 동일한 수를 가지고 있지만, 통역을 사용하지 않은)이 매우 성공, Z8000은 빠른에 통역 농산물 시장을 증명 실패 그것은 원하는 마이크로 프로세서를 통해 장점을 가지고있다. 이 성공은 (Z80 훨씬 넘는 6800 인기 전임자 68000이며, Z8000 전임자를) 제나라 Geluo 선점 효과를 흔들리고있다. 물론, 다른 요인은 또한 모토로라의 오랜 역사와 아이 같은 칩 제조업체 등의 역할을 에릭손 석유 회사 석유 회사의 오랜 역사보다는 칩 메이커 등 (치 Geluo 소유자).
그 때, 인터프리터에 찬성 또 다른 요인은 통역을 저장하기위한 제어 메모리로 알려진 빠른 읽기 전용 메모리의 존재이다. 전형적인 명령 해석을 가정하면, 10 명령 (마이크로 명령어로, 각각 100 NS 수행 함) 인터프리터 회 액세스되는 주 메모리 (500 나노초마다)에 걸린다. 2000 NS, 가장 빠른 속도의 절반 이하로 직접 구현의 총 실행 시간. 명령은 6000 나노초 비용이 더 제어 메모리의 경우.