Sa dara cuid den alt faoi insamhlóirí córais ríomhaireachta, leanfaidh mé de bheith ag caint i bhfoirm tosaigh shimplí faoi insamhlóirí ríomhaire, is é sin faoin insamhalta lán-ardán, is minic a bhíonn an meán-úsáideoir i dteagmháil léi, chomh maith leis an gclog-de. -clog samhail agus rianta, atá níos coitianta i gciorcail fhorbróirí.
В Labhair mé faoi cad iad na insamhlóirí go ginearálta, chomh maith le faoi na leibhéil insamhalta. Anois, bunaithe ar an eolas sin, tá sé beartaithe agam tumadóireacht a dhéanamh beagán níos doimhne agus labhairt faoi insamhalta lán-ardán, conas rianta a bhailiú, cad atá le déanamh leo níos déanaí, chomh maith le haithrise microarchitectural clog-ar-chlog.
Insamhlóir ardán iomlán, nó "Ní laoch é féin sa pháirc"
Más mian leat staidéar a dhéanamh ar oibriú feiste ar leith amháin, mar shampla, cárta líonra, nó firmware nó tiománaí a scríobh don fheiste seo, is féidir feiste den sórt sin a insamhladh ar leithligh. Mar sin féin, níl sé an-áisiúil é a úsáid ar leithligh ón gcuid eile den bhonneagar. Chun an tiománaí comhfhreagrach a rith, beidh ort próiseálaí lárnach, cuimhne, rochtain ar bhus sonraí, etc. Ina theannta sin, éilíonn an tiománaí córas oibriúcháin (OS) agus stack líonra chun feidhmiú. Ina theannta sin, d'fhéadfadh go mbeadh gá le gineadóir paicéid agus freastalaí freagartha ar leith.
Cruthaíonn insamhlóir lán-ardáin timpeallacht chun stack bogearraí iomlán a reáchtáil, a chuimsíonn gach rud ón BIOS agus an tosaitheoir go dtí an OS féin agus a fhochórais éagsúla, mar an stack líonra céanna, tiománaithe, agus feidhmchláir ar leibhéal an úsáideora. Chun seo a dhéanamh, cuireann sé samhlacha bogearraí d’fhormhór na ngléasanna ríomhaireachta i bhfeidhm: próiseálaí agus cuimhne, diosca, gléasanna ionchuir/aschuir (méarchlár, luch, taispeáint), chomh maith leis an gcárta líonra céanna.
Anseo thíos tá léaráid bloc den chipset x58 ó Intel. Éilíonn insamhlóir ríomhaire lán-ardán ar an gcipset seo an chuid is mó de na gléasanna liostaithe a chur i bhfeidhm, lena n-áirítear iad siúd taobh istigh den IOH (Mol Ionchuir/Aschuir) agus ICH (Mol Rialaitheora Ionchuir/Aschuir), nach bhfuil léirithe go mion ar an mblocléaráid . Cé, mar a léiríonn cleachtas, níl mórán gléasanna ann nach n-úsáideann na bogearraí a bhfuilimid chun a rith. Ní gá múnlaí feistí den sórt sin a chruthú.
Is minic a chuirtear insamhlóirí lán-ardáin i bhfeidhm ag leibhéal teagaisc an phróiseálaí (ISA, féach thíos). ). Ligeann sé seo duit an t-insamhlóir féin a chruthú sách tapa agus saor. Tá leibhéal an ISA go maith freisin toisc go bhfanann sé seasmhach a bheag nó a mhór, murab ionann agus, mar shampla, an leibhéal API/ABI, a athraíonn níos minice. Ina theannta sin, ceadaíonn cur i bhfeidhm ag an leibhéal teagaisc leat a reáchtáil mar a thugtar air bogearraí dénártha neamhmhodhnaithe, is é sin, a reáchtáil cheana féin cód tiomsaíodh gan aon athruithe, go díreach mar a úsáidtear é ar crua-earraí fíor. I bhfocail eile, is féidir leat cóip (“dumpáil”) a dhéanamh de do thiomáint crua, é a shonrú mar íomhá do mhúnla in insamhlóir lán-ardáin, agus voila! - Tá an OS agus cláir eile luchtaithe san insamhlóir gan aon ghníomhartha breise.
Feidhmíocht insamhlóir
Mar a luadh díreach thuas, is gnóthas sách mall é an próiseas chun an córas iomlán a insamhladh, is é sin, a chuid feistí go léir. Má chuireann tú seo go léir i bhfeidhm freisin ar leibhéal an-mhionsonraithe, mar shampla, microarchitectural nó loighciúil, ansin beidh an forghníomhú thar a bheith mall. Ach is rogha oiriúnach é an leibhéal teagaisc agus ligeann sé don OS agus do na cláir feidhmiú ar luasanna atá leordhóthanach chun go bhféadfaidh an t-úsáideoir idirghníomhú leo go compordach.
Anseo bheadh sé oiriúnach teagmháil a dhéanamh leis an ábhar a bhaineann le feidhmíocht ionsamhlóra. De ghnáth déantar é a thomhas i IPS (treoracha in aghaidh an tsoicind), níos cruinne i MIPS (milliúin IPS), is é sin, líon na dtreoracha próiseálaí a fhorghníomhaíonn an t-insamhlóir i gceann soicind. Ag an am céanna, braitheann luas an insamhalta freisin ar fheidhmíocht an chórais ar a ritheann an insamhalta féin. Mar sin, b’fhéidir go mbeadh sé níos ceart labhairt faoi “moilliú” an ionsamhlóra i gcomparáid leis an mbunchóras.
Tá dea-fheidhmíocht ag na hinsamhlóirí lán-ardán is coitianta ar an margadh, mar shampla QEMU, VirtualBox nó VmWare Workstation. Seans nach fiú a thabhairt faoi deara don úsáideoir go bhfuil obair ar siúl san insamhlóir. Tarlaíonn sé seo a bhuíochas leis na cumais fíorúlaithe speisialta a chuirtear i bhfeidhm i bpróiseálaithe, halgartaim aistriúcháin dhénártha agus rudaí suimiúla eile. Is ábhar é seo go léir le haghaidh alt ar leith, ach i mbeagán focal, is gné crua-earraí é fíorúlú de phróiseálaithe nua-aimseartha a ligeann d'insamhlóirí gan treoracha a insamhail, ach iad a sheoladh le forghníomhú go díreach chuig próiseálaí fíor, más rud é, ar ndóigh, ailtireachtaí na tá an t-insamhlóir agus an próiseálaí cosúil. Is éard atá i gceist le haistriúchán dénártha ná cód aoi-mheaisín a aistriú go cód óstach agus a fhorghníomhú ina dhiaidh sin ar fhíorphróiseálaí. Mar thoradh air sin, níl an insamhalta ach beagán níos moille, 5-10 huaire, agus is minic a ritheann sé fiú ag an luas céanna leis an bhfíorchóras. Cé go bhfuil tionchar ag go leor fachtóirí air seo. Mar shampla, más mian linn córas a insamhail le roinnt dosaen próiseálaithe, ansin beidh an luas titim láithreach faoi na cúpla dosaen uair. Ar an láimh eile, tacaíonn insamhlóirí cosúil le Simics sna leaganacha is déanaí le crua-earraí óstacha ilphróiseálaí agus comhthreomhálann siad na croíleacáin insamhladh go héifeachtach ar chroíláir an fhíorphróiseálaí.
Má labhairt linn faoi luas an insamhalta microarchitectural, ansin de ghnáth tá sé roinnt orduithe méide, thart ar 1000-10000 uair níos moille ná a fhorghníomhú ar ríomhaire rialta, gan insamhalta. Agus tá feidhmiúcháin ar leibhéal na n-eilimintí loighciúla níos moille ag roinnt orduithe méide. Mar sin, úsáidtear FPGA mar aithriseoir ag an leibhéal seo, rud a d'fhéadfadh feidhmíocht a mhéadú go suntasach.
Taispeánann an graf thíos neasspleáchas luais ionsamhlúcháin ar mhionsonraí na samhla.
Insamhladh buille-le-buille
In ainneoin a n-luas forghníomhaithe íseal, tá insamhlóirí microarchitectural coitianta go leor. Tá gá le bloic inmheánacha an phróiseálaí a insamhladh chun am forghníomhaithe gach treorach a insamhail go cruinn. D'fhéadfadh míthuiscint teacht chun cinn anseo - tar éis an tsaoil, is cosúil, cén fáth nach ndéanann tú ach an t-am forghníomhaithe do gach teagasc a ríomhchlárú. Ach beidh insamhlóir den sórt sin an-mhíchruinn, ós rud é go bhféadfadh am forghníomhaithe an teagaisc chéanna a bheith difriúil ó ghlaoch ar ghlao.
Is é an sampla is simplí ná teagasc rochtana cuimhne. Má tá an suíomh cuimhne iarrtha ar fáil sa taisce, ansin beidh an t-am a chur i gcrích íosta. Mura bhfuil an fhaisnéis seo sa taisce (“taisce miss”), méadóidh sé seo go mór am forghníomhaithe an teagaisc. Mar sin, tá múnla taisce ag teastáil le haghaidh ionsamhlúcháin cruinn. Mar sin féin, níl an t-ábhar teoranta don mhúnla taisce. Ní bheidh an próiseálaí ag fanacht go simplí chun sonraí a aisghabháil ón gcuimhne nuair nach bhfuil sé sa taisce. Ina áit sin, tosóidh sé na chéad treoracha eile a fhorghníomhú, ag roghnú na cinn nach bhfuil ag brath ar thoradh na léitheoireachta ó chuimhne. Is é seo an forghníomhú “as ord” mar a thugtar air (OOO, forghníomhú as ord), atá riachtanach chun am díomhaoin próiseálaí a íoslaghdú. Cabhróidh samhaltú na bloic próiseálaí comhfhreagracha é seo go léir a chur san áireamh agus am forghníomhaithe na dtreoracha á ríomh. I measc na dtreoracha seo, arna fhorghníomhú agus ag fanacht leis an toradh ó léamh ó chuimhne, d'fhéadfadh oibríocht léim choinníollach tarlú. Mura bhfuil toradh an choinníll ar eolas faoi láthair, ansin arís ní stopann an próiseálaí a fhorghníomhú, ach déanann sé "buille faoi thuairim", go ndéanann sé an brainse cuí agus leanann sé de bheith ag forghníomhú treoracha go réamhghníomhach ón bpointe aistrithe. Ní mór bloc den sórt sin, ar a dtugtar réamhaisnéiseoir brainse, a chur i bhfeidhm freisin san insamhlóir microarchitectural.
Taispeánann an pictiúr thíos príomh-bloic an phróiseálaí, ní gá go mbeadh a fhios agat, ní thaispeántar ach castacht an chur i bhfeidhm microarchitectural a thaispeáint.
Déantar oibriú na mbloic seo go léir i bpróiseálaí fíor a shioncronú le comharthaí clog speisialta, agus tarlaíonn an rud céanna sa mhúnla. Tugtar timthriall cruinn ar a leithéid d'insamhlóir microarchitectural. Is é a phríomhchuspóir ná feidhmíocht an phróiseálaí atá á fhorbairt a thuar go beacht agus/nó am forghníomhaithe clár ar leith a ríomh, mar shampla, tagarmharc. Má tá na luachanna níos ísle ná mar is gá, ansin beidh sé riachtanach na halgartaim agus na bloic próiseálaí a mhodhnú nó an clár a bharrfheabhsú.
Mar a thaispeántar thuas, tá an insamhalta clog-ar-clog an-mhall, mar sin ní úsáidtear é ach amháin nuair a dhéantar staidéar ar chuimhneacháin áirithe d'oibríocht cláir, nuair is gá fíor-luas forghníomhaithe an chláir a fháil amach agus feidhmíocht an fheiste sa todhchaí a mheas. tá fréamhshamhail á insamhladh.
Sa chás seo, úsáidtear insamhlóir feidhmiúil chun an t-am reatha atá fágtha den chlár a insamhail. Conas a tharlaíonn an meascán úsáide seo i ndáiríre? Gcéad dul síos, seoltar an t-insamhlóir feidhmiúil, ar a luchtaítear an OS agus gach rud is gá chun an clár staidéir a rith. Tar éis an tsaoil, níl suim againn san OS féin, ná sna céimeanna tosaigh de sheoladh an chláir, a chumraíocht, etc. Mar sin féin, ní féidir linn na codanna seo a scipeáil agus bogadh ar aghaidh láithreach chuig an gclár a fheidhmiú ón lár. Dá bhrí sin, reáchtáiltear na réamhchéimeanna seo go léir ar Insamhlóir feidhmiúil. Tar éis don chlár a bheith curtha i gcrích go dtí an nóiméad spéise dúinn, is féidir dhá rogha a dhéanamh. Is féidir leat múnla clog-ar-timthriall a chur in ionad an tsamhail agus leanúint ar aghaidh lena fhorghníomhú. Insamhalta faoi thiomáint forghníomhaithe a thugtar ar an modh ionsamhlúcháin a úsáideann cód inrite (is é sin, comhaid clár tiomsaithe rialta). Is é seo an rogha insamhalta is coitianta. Is féidir cur chuige eile freisin - insamhalta rian-tiomáinte.
Insamhladh rian-bhunaithe
Tá sé comhdhéanta de dhá chéim. Ag baint úsáide as insamhlóir feidhmiúil nó ar fhíorchóras, bailítear loga de ghníomhartha cláir agus scríobhtar chuig comhad é. Rian a thugtar ar an loga seo. Ag brath ar a bhfuil á scrúdú, féadfaidh an rian treoracha inrite, seoltaí cuimhne, uimhreacha poirt, agus faisnéis idirbhriste a áireamh.
Is é an chéad chéim eile ná an rian a “imirt”, nuair a léann an t-insamhlóir clog ar chlog an rian agus nuair a fhorghníomhaíonn sé na treoracha go léir atá scríofa ann. Ag an deireadh, faigheann muid am forghníomhaithe an phíosa seo den chlár, chomh maith le tréithe éagsúla an phróisis seo, mar shampla, céatadán na n-amas sa taisce.
Gné thábhachtach d’oibriú le rianta is ea deimhneacht, is é sin, tríd an ionsamhlúchán a rith ar an mbealach a thuairiscítear thuas, arís agus arís eile a atáirgeann muid an t-ord céanna gníomhartha. Mar sin is féidir, trí pharaiméadair mhúnla a athrú (taisce, maolán agus méideanna scuaine) agus halgartaim inmheánacha éagsúla a úsáid nó iad a thiúnadh, staidéar a dhéanamh ar an gcaoi a mbíonn tionchar ag paraiméadar ar leith ar fheidhmíocht an chórais agus cén rogha a thugann na torthaí is fearr. Is féidir é seo go léir a dhéanamh le múnla gléas fréamhshamhail sula gcruthaítear fréamhshamhail crua-earraí iarbhír.
Luíonn castacht an chur chuige seo an gá atá leis an iarratas a reáchtáil ar dtús agus an rian a bhailiú, chomh maith le méid ollmhór an chomhaid rian. Áirítear ar na buntáistí go bhfuil sé go leor chun insamhail ach an chuid den fheiste nó ardán spéise, agus is gnách go n-ionsamhl trí fhorghníomhú múnla iomlán.
Mar sin, san Airteagal seo d'fhéachamar ar na gnéithe de insamhalta lán-ardán, labhair faoi luas na bhfeidhmiúcháin ag leibhéil éagsúla, insamhalta clog-ar-timthriall agus rianta. San Airteagal seo chugainn beidh mé ag cur síos ar na cásanna is mó maidir le húsáid insamhlóirí, araon chun críocha pearsanta agus ó thaobh forbartha de i gcuideachtaí móra.
Foinse: will.com