İçeriğe atla

Buyruk ön yüklemesi

Bilgisayar mimarisinde, buyruk ön yüklemesi bekleme durumlarını azaltarak bir programın mikroişlemcide ki yürütmesinin hızlanmasını sağlayan bir tekniktir.

Modern işlemciler programların tutulduğu bellekten çok daha hızlıdır, bu durum programın barındırdığı buyrukların işlemciyi sürekli çalışır konumda tutacak kadar hızlı okunamaması anlamına gelmektedir. Bir ön bellek eklemek gerekli buyruklara daha hızlı bir giriş olanağı sağlar.

Ön yükleme işlemcinin gerçekte ihtiyacı olmayan bir buyruğu, ana bellekten getirtmek istemesi durumudur. Buyruk ana bellekten geldiğinde, bir ön belleğe alınır. Bu buyruğa işlemcinin gerçekten ihtiyacı olması durumunda, istenen buyruğa ön bellekten, buyruğun ana bellekten istenip getirilmesine nazaran, çok daha hızlı bir şekilde ulaşılabilir.

Programlar genel olarak sıralı olarak yürütüldüğünden, buyrukların program sırasına uygun olarak ön yüklemesi yapılırsa başarım en iyi seviyede olacaktır. Alternatif olarak, ön yükleme karmaşık bir dallanma tahmini algoritmasının bir parçası olabilir, işlemci hesaplamanın sonucunu tahmin etmeye çalışır ve doğru buyrukları yakalar. Kendisine sadece belirli bir iş tahsis edilmiş bir donanımın(Grafik İşleme Birimi gibi) bulunması durumunda, işlemci doku eşlemi(texture mapping) işlemindeki alanda yerellikten faydalanabilir. Bu durumda ön yüklemesi yapılan veriler buyruklar değildir fakat doku elementleridir(texels), yani daha sonra kullanılması kuvvetle muhtemel olan adaylardır.

Intel 8086 (altı bayt) ve Motorola 68000 (dört bayt) ilk defa ön yüklemenin bazı formalarını kullanan popüler mikroişlemcilerdir.

Dış bağlantılar

  • Halstead, Robert; Ward, Stephen (1989). Computation Structures. MIT Press. pp. 812. ISBN 0-262-23139-5.
  • David Callahan, Ken Kennedy, Allan Porterfield (April 1991). "Software prefetching". 4th Conference on Architectural Support of Programming Languages & Operating Systems. New York, NY, USA: ACM. pp. 40–52. doi:10.1145/106972.106979. ISBN 0-89791-380-9. Retrieved 2010-11-21.
  • Chi-Keung Luk, Todd C. Mowry (October 1996). "Compiler-based prefetching for recursive data structures". 7th Conference on Architectural Support of Programming Languages & Operating Systems. New York, NY, USA: ACM. pp. 222–233. doi:10.1145/237090.237190. ISBN 0-89791-767-7. Retrieved 2010-11-21.
  • Abdel-Hameed Badawy, Aneesh Aggarwal, Donald Yeung, Chau-Wen Tseng (July 2004). "The Efficacy of Software Prefetching and Locality Optimizations on Future Memory Systems". The Journal of Instruction-Level Parallelism 6. ISSN 1942-9525.

İlgili Araştırma Makaleleri

Komut kümesi mimarisi, CPU'nun yazılım tarafından nasıl kontrol edileceğini tanımlayan bilgisayar soyut modelinin bir parçasıdır. ISA, işlemcinin ne yapabileceğini ve bunu nasıl yapacağını belirterek donanım ve yazılım arasında bir arayüz gibi davranır.

<span class="mw-page-title-main">Mikrodenetleyici</span>

Mikrodenetleyici bir VLSI entegre devre çipinde küçük bir bilgisayar'dır. Mikrodenetleyici, bellek ve programlanabilir giriş/çıkış çevre birimleri ile birlikte bir veya daha fazla CPU kapsar.

Bellek bilgisayarı oluşturan 3 ana bileşenden biridir.. İşlemcinin çalıştırdığı programı, lar ve programa ait bilgiler bellek üzerinde saklanır. Bellek geçici bir depolama alanıdır. Bellek üzerindeki bilgiler güç kesildiği anda kaybolurlar. Bu nedenle bilgisayarlarda programları daha uzun süreli ve kalıcı olarak saklamak için farklı birimler mevcuttur.

i486

Intel 80486 yazılım (software) açısından I486 ailesinin yazılım içeriği, Intel 80386 içeriğiyle birkaç değişiklik dışında hemen hemen aynısıdır.

İşlemci önbelleği, CPU'nun hafızadaki verilere ulaşma süresini azaltan bir donanımdır. Ana belleğe(RAM) kıyasla küçük, hızlı ve işlemci çekirdeğine yakındır. Sık kullanılan veriler ya da en güncel veriler işlemci önbelleğinde saklanır. Günümüzde pek çok CPU, birden çok seviyede önbellek içerir, bu önbellekler verilerin yanı sıra komutları da bünyesinde tutar.

<span class="mw-page-title-main">Mikroişlemci</span> ana işlem biriminin fonksiyonlarını tek bir yarı iletken tümdevrede birleştiren programlanabilir sayısal elektronik bileşen

Mikroişlemci, işlemci olarak da bilinen, merkezî işlem biriminin (CPU) fonksiyonlarını tek bir yarı iletken tüm devrede (IC) birleştiren programlanabilir bir sayısal elektronik bileşendir.

Boru hattı yöntemi bilgisayar mimarisi ve diğer sayısal ürünlerin tasarımında başarımı artırmak için uygulanan bir yöntemdir. Komutları, boru hattı yöntemi ile işleyip daha kısa süre içinde bitmesini sağlar. Asıl amacı saat sıklığını artırarak başarımı artırmaktır. Farklı kaynakları aynı anda, farklı işler tarafından kullanarak çalışır.

<span class="mw-page-title-main">Bilgisayar mimarisi</span>

Bilgisayar mimarisi, en küçüğe ve en başarılıya ulaşmayı hedeflerken aynı zamanda maliyeti de göz önünde bulundurduğu için sanat ve bilimin ortak buluştuğu nokta olarak da tanımlanır. Bilgisayar Mimarisi, bilgisayar parçalarının iç yapıları ve aralarındaki haberleşme bağlantıları ile ilgilidir.

<span class="mw-page-title-main">Tümleşik geliştirme ortamı</span> yazılım geliştirmek için kullanılan yazılım ortamı

Tümleşik geliştirme ortamı, bilgisayar programcılarının hızlı ve rahat bir şekilde yazılım geliştirebilmesini amaçlayan, geliştirme sürecini organize edebilen birçok araç ile birlikte geliştirme sürecinin verimli kullanılmasına katkıda bulunan araçların tamamını içerisinde barındıran bir yazılım türüdür.

<span class="mw-page-title-main">Merkezî işlem birimi tasarımı</span>

Merkezî işlem birimi tasarımı bilgisayarın temel bileşenlerinden birisi olan Merkezî işlem birimini (MİB) etkin kullanmayı yönelik bir tasarımdır. MİB bilgisayar donanımının temel bileşenlerinden birisidir. İşlemcisi olmayan bir bilgisayar düşünülemez. Bu yüzden işlemcinin tasarımı ne kadar iyi olursa sistem de o derece hızlı olacaktır. İşlemciyi hızlandırmanın değişik yolları vardır. Bunlardan bazıları:

  1. Buyrukların paralel çalışmasını sağlamak
  2. Çok vuruşluk işlemciler kullanmak
  3. Boru hattı kullanmak
  4. Çoklu işleme kullanmak

Bilgisayar mimarı Gene Amdahl'ın ismini alan Amdahl Yasası, sistemin bir parçasının hızlandırılması sonucunda, sistemin bir bütün olarak ele alındığında toplam hızlanmasının ne olacağını hesaplamak için kullanılır. Sıklıkla, birden fazla işlemci kullanıldığında erişilebilecek azami hızlanmayı tahmin etmek için paralel hesaplamalarda da kullanılır.

Sırasız yürütüm ya da Düzensiz yürütme, bilgisayar mühendisliğinde, günümüz yüksek performanslı işlemcilerinde kullanılan, yüksek gecikmeler sebebiyle harcanan işlemci döngülerini kullanıma sunan bir talimat yürütme yaklaşımıdır.

<span class="mw-page-title-main">Super PI</span>

Super PI, bilgisayar'ın işlemcisini test etmek amaçlı kullanılan bir Benchmark programıdır. Pi sayısının virgülden sonraki basamak sayısına göre işlemcisinin bunu çözmek için harcadığı zamana göre bilgisayarın işlemci hızı hakkında bilgi verebilir. Super PI, π'yi ondalık noktadan sonra belirli bir basamak sayısına -maksimum 32 milyona- kadar hesaplayan bir bilgisayar programıdır. Gauss-Legendre algoritmasını kullanır ve 1995 yılında Yasumasa Kanada tarafından π sayısını 232 basamağa kadar hesaplamak için kullanılan programın bir Windows portudur.

<span class="mw-page-title-main">Çoklu kullanım</span>

Çoklu kullanım özelliğine sahip bilgisayarlar birden fazla iş parçacığını donanım desteği sayesinde çalıştırabilir. Çoklu işlem yapabilen sistemlerden gelişen bu yöntem tek bir çekirdeğin kaynaklarını paylaşmak zorundadır. Bu kaynaklar: aritmetik mantık birimi, yazmaçlar (registers), işlemci ön belleği ve adres dönüştürme ön belleğidir. Çoklu işlem yapabilen sistemlerde, işlem birimlerinin tamamı ayrı çekirdeklerde olmasına rağmen, çoklu kullanım tek bir çekirdeğin kullanılabilirliğini iş-parçacığı seviyesinde ve buyruk düzeyinde daha verimli hale getirir. Bu iki teknik birbirini tamamlayan tekniklerdir.

<span class="mw-page-title-main">Erişilmez kod</span>

Erişilmez kod bilgisayar programlamada programın başka yerlerinden kontrol akışı olmayan kaynak koduna verilen addır.

<span class="mw-page-title-main">Önbellek tutarlılığı</span>

Ön bellek tutarlılığı, paylaşılan kaynağın yerel ön belleğinde kaydedilen verinin tutarlılığını ifade eder. Bir bilgisayar sistemindeki istemciler ortak bir bellek kaynağının ön belleğini kullandıklarında, tutarsız verilerle ilgili sorunlar ortaya çıkabilir. Bu, bilhassa, çoklu işleme yapan sistemlerdeki merkezi işlem birimi için geçerlidir.

NetBurst, İntel'in 2000 yılında piyasaya sürdüğü Pentium 4 işlemci markasının mikromimarisine verilen isimdir. 2006 Temmuz'unda Core mikromimarisinin çıkışına kadar İntel işlemcilerin mikromimarisi olmuştur. Selefi P6 mikromimarisine göre en önemli özelliği derin boru hattı yapılanmasıyla avantaj sağladığı yüksek saat sıklığıdır. Temel olarak dört ana parçadan oluşmaktadır: Sıralı(ing. In-order) Ön-Uç(ing. Front-end), Sırasız(ing. out-of-order) yürütme birimi, Tam sayı ve kayan nokta yürütme birimleri ve bellek altdizgesi.

Veri analizinde, anomali tespiti, verilerin çoğunluğundan önemli ölçüde farklılaşarak şüphe uyandıran nadir öğelerin, olayların veya gözlemlerin tanımlanmasıdır. Tipik olarak anormal öğeler, banka dolandırıcılığı, yapısal bir kusur, tıbbi sorunlar veya bir metindeki hatalar gibi bir tür soruna dönüşecektir. Anormallikler ayrıca aykırı değerler, yenilikler, gürültü, sapmalar ve istisnalar olarak da adlandırılmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Anna Karlin</span> Amerikalı bilgisayar bilimcisi

Anna R. Karlin, Washington Üniversitesi'nde Microsoft Bilgisayar Bilimi ve Mühendisliği Profesörü olan Amerikalı bir bilgisayar bilimcidir.

<span class="mw-page-title-main">Axiom (bilgisayarlı cebir sistemi)</span> Bilgisayarlı cebir sistemi için bir yazılım

Axiom, özgür, genel amaçlı bir bilgisayarlı cebir sistemidir. Bir yorumlayıcı ortamı, bir derleyici ve güçlü tipleme hiyerarşisi tanımlayan bir kütüphaneden oluşur.