बेलमैक 32: Difference between revisions

'''बेलमैक 32''' [[माइक्रोप्रोसेसर]] है जिसे 1980 में [[बेल लैब्स]] के एटी एंड टी कंप्यूटर सिस्टम्स द्वारा विकसित किया गया था, जिसे [[सीएमओएस]] पद्धति का उपयोग करके प्रदर्शित किया गया था और यह पहला माइक्रोप्रोसेसर था जो एक घड़ी चक्र में 32 बिट्स को स्थानांतरित कर सकता था। माइक्रोप्रोसेसर में 150,000 ट्रांजिस्टर होते हैं और डोमिनो सर्किट का उपयोग करके सीएमओएस डिजाइन की गति में सुधार हुआ है। इसे [[सी प्रोग्रामिंग भाषा]] को ध्यान में रखकर डिजाइन किया गया था। इसके निर्माण के बाद, '''बेलमैक 32A''' नामक उन्नत संस्करण का उत्पादन किया गया, फिर इसके अनुक्रमिक "हॉबिट" सी-लैंग्वेज रिड्यूस्ड इंस्ट्रक्शन सेट प्रोसेसर (सीआरआईएसपी) के साथ हटा दिया गया था।

बेलमैक 32 संरचित प्रोग्रामिंग भाषा इम्प्लिमेंटर्स के लिए कई तरह की सुविधाएं प्रदान करता है। प्रक्रिया उत्क्रियण में चार रजिस्टरों - प्रोग्राम काउंटर, स्टैक पॉइंटर, फ्रेम पॉइंटर और आर्गुमेंट पॉइंटर - प्रोग्राम प्रक्रियाओं के बीच नियंत्रण स्थानांतरित करने के लिए, प्रोग्राम स्टैक के उपयोग के साथ-साथ रजिस्टर सामग्री को संरक्षित करने और आर्ग्यूमेंट्स को संप्रेषित करने और मूल्यों को वापस करने के लिए परिवर्तन सम्मलित है। इस तरह की प्रक्रिया लिंकेज का समर्थन करने के लिए चार निर्देश दिए गए हैं: कॉल रिटर्न एड्रेस और आर्ग्युमेंट पॉइंटर को स्टैक में संरक्षित करता हैं, R3 से R8 समावेशी रेंज में चयनित रजिस्टरों को संरक्षित करता हैं, किसी भी पहले से संरक्षित किये गए रजिस्टरों को पुनर्स्थापित करता है, और रिटर्न से पहले स्टैक फ्रेम प्राप्त करता है, उत्क्रियण और संरक्षित किये गए रिटर्न एड्रेस पर नियंत्रण वापस करता हैं। एड्रेसिंग मोड प्रदान किए जाते हैं जो आर्ग्युमेंट पॉइंटर और फ्रेम पॉइंटर के सापेक्ष स्टैक एक्सेस प्रदान करते हैं।<ref name="berenbaum1982">{{ cite journal | url=https://archive.org/details/tutorialsoftware0000unse_s5q2/page/143/mode/1up | title=The Operating System and Language Support Features of the BELLMAC-32 Microprocessor | journal=The Proceedings of the Symposium on Architectural Support for Programming Languages and Operating Systems | publisher=Association for Computing Machinery | date=March 1982 | access-date=24 March 2023 | last1=Berenbaum | first1=Alan D. | last2=Condry | first2=Michael W. | last3=Lu | first3=Priscilla M. | pages=30–38 }}</ref>

 

 

=== <small>प्रक्रि'''या प्रबंधन के एक विशेष मॉडल का समर्थन करता है, जहां एक प्रक्रिया एकल निष्पादन स्टैक को नियोजित करती है, और जहां एक प्रक्रिया नियंत्रण ब्लॉक (पीसीबी) प्रत्येक प्रक्रिया के निष्पादन संदर्भ को बनाए रखता है, प्रक्रिया के रजिस्टर मूल्यों की प्रतियां रखने के साथ-साथ ब्लॉक मूव डेटा का वर्णन करता है। प्रक्रिया की वर्चुअल मेमोरी कॉन्फ़िगरेशन। ऑपरेटिंग सिस्टम कार्यान्वयनकर्ताओं के लिए एक सुविधा के रूप में, प्रक्रिया स्विचिंग के लिए वास्तुशिल्प समर्थन में पारंपरिक जंप-टू-सबरूटीन और रिटर्न-फ्रॉम-सबरूटीन निर्देशों के अनुरूप दो समर्पित निर्देश शामिल हैं। कॉल-प्रोसेस निर्देश विशेषाधिकार प्राप्त प्रक्रिया नियंत्रण ब्लॉक पॉइंटर (पीसीबीपी) रजिस्टर के माध्यम से उपयोगकर्ता और नियंत्रण रजिस्टरों को किसी दिए गए प्रक्रिया के पीसीबी में सहेजता है, इस प्रकार वर्तमान प्रक्रिया की निष्पादन स्थिति को कैप्चर करता है और इसे निलंबित करने की अनुमति देता है, इसके बाद ऐसे रजिस्टरों को लोड किया जाता है। किसी अन्य प्रक्रिया के पीसीबी से, इस प्रकार दी गई प्रक्रिया की निष्पादन स्थिति को पुनर्स्थापित करना। इस बीच, रिटर्न-टू-प्रोसेस निर्देश किसी दिए गए पीसीबी से प्रोसेस स्टेट को लोड करता है। ब्लॉक चालें करके, प्रक्रिया स्विचिंग निर्देश ऑपरेटिंग सिस्टम द्वारा आगे के हस्तक्षेप के बिना सक्रिय वर्चुअल मेमोरी लेआउट को स्वचालित रूप से पुन: कॉन्फ़िगर करने में सक्षम होते हैं, और इस पुन: कॉन्फ़िगरेशन को प्रोसेसर रजिस्टरों के अपडेट के साथ जोड़कर, ये निर्देश प्रक्रिया के निष्पादन वातावरण को आसानी से बहाल करने की अनुमति देते हैं .<ref name="berenbaum1982" />'''</small> ===

 

 

हालांकि बेलमैक 32 आर्किटेक्चर द्वारा प्रदान किए गए विभिन्न ऑपरेशन आमतौर पर उच्च-स्तरीय भाषाओं का समर्थन करते हैं, विशिष्ट निर्देश प्रदान किए जाते हैं जो सी भाषा सम्मेलनों का समर्थन करते हैं, विशेष रूप से स्ट्रिंग कॉपी और स्ट्रिंग एंड निर्देश जो शून्य बाइट के साथ वर्ण स्ट्रिंग को समाप्त करने के सी भाषा प्रतिनिधित्व पर भरोसा करते हैं। एक सामान्य ब्लॉक कॉपी ऑपरेशन भी प्रदान किया जाता है जो स्थानों के बीच कॉपी किए जाने वाले डेटा की मात्रा को परिभाषित करने के लिए एक स्पष्ट ब्लॉक लंबाई पैरामीटर का उपयोग करता है।<ref name="berenbaum1982"/>

 

 

|+ WE 32100 registers

| style="width:100px; background:white; color:black" | ''(bit position)''

! colspan="10" | General registers

| style="background:white; color:black" colspan="3"| Register 0

| style="background:white; color:black"| Register 1

| style="background:white; color:black"| Register 2

| style="background:white; color:black"| Register 3

| style="background:white; color:black"| Register 4

| style="background:white; color:black"| Register 5

| style="background:white; color:black"| Register 6

| style="background:white; color:black"| Register 7

| style="background:white; color:black"| Register 8

| style="background:white; color:black"| Frame Ptr

| style="background:white; color:black"| Argument Ptr

| style="background:white; color:black"| Processor Status Word

| style="background:white; color:black"| Stack Ptr

| style="background:white; color:black"| Process Control Bock Ptr

| style="background:white; color:black"| Interrupt Stack Ptr

| style="background:white; color:black"| Program Counter

बेलमैक 32 में सोलह 32-बिट रजिस्टर हैं। इनमें से तीन (ISP, PCBP, PSW) विशेषाधिकार प्राप्त हैं, जिनका उपयोग ऑपरेटिंग सिस्टम का समर्थन करने के लिए किया जाता है और केवल तभी लिखा जा सकता है जब माइक्रोप्रोसेसर कर्नेल मोड में हो। तीन अन्य रजिस्टर (एसपी, एपी, एफपी) हैं जिनका उपयोग कुछ निर्देशों द्वारा स्टैक पॉइंटर्स के रूप में किया जाता है। निष्पादन स्तर, प्रोसेसर स्थिति शब्द में निर्धारित, चार अवस्थाओं में से एक हो सकता है: कर्नेल, कार्यकारी, पर्यवेक्षक, उपयोगकर्ता।<ref>{{cite web |title=WE 32100 Microprocessor Information Manual |url=http://www.bitsavers.org/pdf/westernElectric/WE_32100_Microprocessor_Information_Manual_Jan85.pdf |publisher=AT&T | date=January 1985}}</ref>

WE 32200 में अतिरिक्त सोलह रजिस्टर हैं,<ref name=attaug87 />इन्हें आठ रजिस्टरों के दो समूहों में विभाजित किया जा रहा है: R16 से R23 उपयोगकर्ता रजिस्टर होने के नाते, किसी भी प्रोसेसर मोड में पढ़ने योग्य और लिखने योग्य, वैश्विक चर और अस्थायी भंडारण के लिए अभिप्रेत है; R24 से R31 कर्नेल, या विशेषाधिकार प्राप्त होने के नाते, रजिस्टर करता है जो केवल कर्नेल मोड में लिखने योग्य हैं, किसी अन्य मोड में पढ़ने योग्य हैं। इन अतिरिक्त रजिस्टरों को उच्च-स्तरीय भाषा संकलक को कोड उत्पन्न करने की अनुमति देने के लिए पेश किया गया था जो उन्हें अक्सर उपयोग किए जाने वाले डेटा को संग्रहीत करने के लिए उपयोग कर सकता है, इस प्रकार ऐसी भाषाओं के निष्पादन प्रदर्शन में सुधार होता है।<ref name="ieeemicro198904_we32200">{{ cite magazine | url=https://archive.org/details/ieee_micro_v9n2_apr_89/page/n15/mode/2up | title=एटी एंड टी WE32200 डिजाइन चैलेंज| magazine=IEEE Micro | date=April 1989 | access-date=19 March 2023 | last1=Huang | first1=Victor K. L. | last2=Seery | first2=James W. | last3=Wu | first3=William S. | last4=Altabet | first4=Saul K. | last5=Killian | first5=Michael J. | last6=Aymeloglu | first6=Simeon | last7=Gabara | first7=Thaddeus J. | last8=Fisher | first8=Aaron L. | last9=Hwang | first9=Inseok S. | last10=Thompson | first10=David W. | pages=14–25 }}</ref>

|+ Processor Status Word

| style="width:100px; background:white; color:black" | ''(bit position)''

प्रोसेस स्टेटस वर्ड रजिस्टर फ़ाइल का हिस्सा है और इसे R11 के रूप में अलिया किया गया है।

 

 

|वर्ग= विकिटेबल

! बिट्स

! अर्थ

| 31:26

| अप्रयुक्त

| 25

| कैश फ्लश अक्षम

| 24

| त्वरित-व्यवधान सक्षम करें

| 23

| कैश अक्षम करें

| 22

| ओवरफ्लो ट्रैप सक्षम करें

| 21

| [[नकारात्मक झंडा]]

| 20

| [[शून्य ध्वज]]

| 19

| [[अतिप्रवाह झंडा]]

| 18

| [[झंडा लेकर]]

| 17

| ट्रेस सक्षम करें

| 16:13

| बाधित प्राथमिकता स्तर

| 12:11

| वर्तमान निष्पादन स्तर

| 10:9

| पिछला निष्पादन स्तर

| 8:7

| रजिस्टर-प्रारंभिक संदर्भ

| 6:3

| आंतरिक राज्य कोड

| 2

| ट्रेस मास्क

| 1:0

| अपवाद प्रकार

इस माइक्रोप्रोसेसर में 169 निर्देश हैं, जो सी प्रोग्रामिंग भाषा में लिखे गए प्रोग्रामों को निष्पादित करने के लिए अनुकूलित हैं। तदनुसार, चरित्र स्ट्रिंग्स का प्रारूप सी भाषा विनिर्देशों के लिए अनुकूलित किया गया है, उदाहरण के लिए।

निर्देशों में अधिकतम तीन ऑपरेंड हो सकते हैं। प्रोसेसर के पास कोई फ़्लोटिंग-पॉइंट या दशमलव अंकगणितीय निर्देश नहीं है, जो बाद में कोप्रोसेसर WE 32106 और WE 32206 द्वारा प्रदान किए गए थे।

बेलमैक 32 कई प्रकार की मेमोरी एड्रेसिंग को लागू करता है, जैसे कि रैखिक, तत्काल 8, 16 या 32 बिट्स, पंजीकरण, अप्रत्यक्ष, लघु बदलाव, 8, 16 या 32 बिट्स का पूर्ण और अप्रत्यक्ष विस्थापन।