MIPS mimarisi
MIPS, Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages, MIPS teknolojileri adlı firma tarafından 1985 yılında geliştirilmiş indirgenmiş komut kümesi türü bir mikroişlemci mimarisidir.
İndirgenmiş komut kümeli bilgisayar terimini ilk kullanan bilgisayar MIPS'dir. Her komut aynı boyuttadır ve komut bilgisayar donanımı tarafından kolayca çözülebilir. Intel x86 ise karmaşık komut kümeli 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.
Yazmaçlar
MIPS 32 işlemcisinin parçaları:
- 32 tane genel-amaçlı yazmaç (her yazmaç 32 bit büyüklüğünde)
- Birkaç özel-amaçlı yazmaç (PC, HI, LO, vs.)
- Arithmetic Logic Unit (ALU)
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.
Yorumlar
Assembly kodunda yorumlar # karakterinden sonra başlar ve sıra sonuna kadar devam eder.
# Bu bir yorumdur # Bu da yeni bir sırada yer alan yorumdur
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
Komutlar
Her komut bir sıra alır.
# Eksiltme komutu (sub) # $a0 = $a0 - 1 sub $a0, $a0, 1
İşlem kodu
İşlem kodu komut türünü tanımlar.
# Komut türü = blt (branch if less than) blt $a0, 1, end # Eğer $a0 yazmacında bulunan sayı # 1'den az ise end etiketine atla
Register
Merkezi İşlem Biriminde bulunan, belli sayıdaki hızlı saklama aygıtları
end: j $ra # $ra bir yazmaçtır
SPIM Simulatörü
MIPS R2000 mimarisinin ücretsiz dağıtılan simulatörü SPIM, Unix, MS Windows ve Macintosh OS X altında kolayca kullanılabilen bir yazılımdır.