RISC ARHITEKTURA (HARDVERSKA ORGANIZACIJA PROCESORA)
CISC ARHITEKTURA (MIKROPROGRAMSKA ORGANIZACIJA PROCESORA)
Način prenosa, a pogotovu način izvršenja programskih instrukcija definiše dve različite arhitekture procesora:
RISC arhitektura, podrazumeva paketni prenos i hardversko izvršavanje pojedinačnih instrukcija
CISC arhitektura, podrazumeva pojedinačni prenos i softversko (mikroprogramsko) izvršavanje pojedinačnih instrukcija.
Kod RISC (Reduced instruction set computers), računara instrukcije su direktno zavisne od hardvera tj. “ugrađene su u hardver” i samim tim se izvršavaju relativno brzo (“trenutno”), za razliku od CISC računara.
Upravljački signali se generišu pomoću digitalnih logičkih kola osmišljenih za pojedinačne programske instrukcije koje se u mašinskom obliku dovode na pinove procesora iz RAM-a. Operacija koju će izvršiti procesor zavisi od tekuće prog. instrukcije i od unutrašnje hardverske “konstrukcije” procesora.
RISC procesori su brzi, vrlo složeni, ali nisu fleksibilni, niti dostupni korisniku da ih modifikuje prema svojim potrebama.
RISC generalno imaju manji broj instrukcija nego oni mikroprogramirani.
RISC računari imaju fiksnu dužinu instrukcija, pa je pribavljanje instrukcija brže, imaju ograničen broj načina adresiranja, pa je i izračunavanje adrese brže, ali, programiranje je složenije.
Kod mikroprogramskog CISC (Complex instruction set computers) računara, upravljački signali tj. mikroinstrukcije su memorisani u posebnoj memoriji (unutar upravljačke jedinice), koja se zove mikroprogramska memorija, i iz nje se čitaju kada je to potrebno. Izvršenje tekuće instrukcije pribavljene iz RAMa se obavlja pomoću posebnih programa, mikroprograma, koji se sastoje od niza mikroinstrukcija.
Da bi se izvršio neki mikroprogram, potrebno je, najpre, generisati početnu adresu mikroprograma (mikroadresu), i to se radi na bazi koda operacije iz dešifrovane tekuće programske instrukcije i nekih spoljašnih uslova.
To znači da se programska instrukcija iščitana iz radne memorije, u procesoru ponaša “samo” kao početna adresa zadatog mikroprograma smeštenog u mikroprpgramskoj memoriji procesora !
Firmware i flešovanje CISC procesora
Promena skupa instrukcija kod CISC računara se izvodi zamenom mikroprogramske memorije, tj. ROM-a ili flešovanjem ROMa koje podrazumeva da korisnik može (re)programirati, tj. upisivati ili menjati nizove mikroinstrukcija u mikroprogramskoj memoriji, pa se može za jedan CPU koristiti više setova instrukcija, zavisno od zadataka koje treba rešavati.
Skup mikroinstrukcija sačuvan u mikroprogramskoj memoriji procesora se naziva FIRMWARE.
Postojanje firmvera i mogućnost njegove promene bez promene procesorskog čipa (flešovanje), briše oštru granicu između hardvera i softvera!
Na taj način sam korisnik dobija mogućnost da oblikuje specifičan skup instrukcija orijentisan ka odgovarajućoj primeni računara.