Mano makinesi

Mano makinesi teorik olarak M. Morris Mano tarafından tanımlanan bir bilgisayardır. Bir merkezi işlem birimi, rasgele erişimli bellek ve bir giriş-çıkış veri yolu içerir. Sınırlı buyruk kümesi ve küçük adres alanı, mikrodenetleyici olarak kullanılmasını sınırlar. Ancak Verilog veya VHDL gibi bir HDL dili kullanılarak 32 bitlik bir birikeç (akümülatör) yazmacına ve 28 bitlik adreslemeye sahip olacak ve yeni talimatlar için yer açacak şekilde kolayca genişletilebilir.

Özellikler

Mano makinesi, aynı adres alanı, yalnızca bir birikeç yazmacı ve benzer buyruklar gibi birçok açıdan PDP-8'e benzer. Mano makinesi, 12 bitlik bir adres yolu gerektiren 4096x16 paylaşılan bir veri/program belleği bölümüne sahiptir. Veri yolu 16 bittir. Harici iletişim için 8 bitlik giriş/çıkış veri yolları ve ilgili kesme bayrakları vardır.

Bir adet 16 bitlik birikeç yazmacı ve ek taşıma ve sistem durdurma için tek bitlik yazmaçlar (mandallar) vardır.

Buyruk kümesi

3 kategoriye ayrılan 25 buyruk vardır: doğrudan/dolaylı bellek referans işlemleri, yazmaç referans işlemleri ve giriş/çıkış/kesme işlemleri.

Her buyruk 16 bit uzunluğundadır [4 nybble veya 1 word]. Bu, bellek referanslama talimatlarının 4 bit işlem kodu verisi ve adrese ayrılmış 12 bit içerdiği anlamına gelir.

15. bit	14-12. bitler	11-0. bitler	Hatırlatıcı isim	Açıklama
0	0	(Doğrudan adres)	AND	Doğrudan belleği birikeç ile VE operasyonuna tabi tut
0	1	(Doğrudan adres)	ADD	Doğrudan belleği birikeç ile topla (Elde bitini etkiler)
0	2	(Doğrudan adres)	LDA	Doğrudan belleği birikece yükle
0	3	(Doğrudan adres)	STA	Birikeci doğrudan bellekte depola
0	4	(Doğrudan adres)	BUN	Doğrudan belleğe koşulsuz dallandır
0	5	(Doğrudan adres)	BSA	Mevcut program sayacını doğrudan bellekte depola ve bir sonraki adrese dallandır
0	6	(Doğrudan adres)	ISZ	Doğrudan belleteki değeri bir artır ve toplam sıfır ise sonraki buyruğu atla
1	0-6	(Dolaylı adres)		Yukarıdaki buyrukların dolaylı adreslenmiş hâlleri
0	7	800	CLA	Birikeci temizle
0	7	400	CLE	Elde bitini temizle
0	7	200	CMA	Birikeci tümle
0	7	100	CME	Elde bitini tümle
0	7	080	CIR	Birikeci sağa çevrimsel kaydır (elde biti üzerinden)
0	7	040	CIL	Birikeci sola çevrimsel kaydır (elde biti üzerinden)
0	7	020	INC	Birikeci bir artır (elde bitini etkilemez)
0	7	010	SPA	Birikeç pozitif ise sonraki buyruğu atla
0	7	008	SNA	Birikeç negatif ise sonraki buyruğu atla
0	7	004	SZA	Birikeç sıfı ise sonraki buyruğu atla
0	7	002	SZE	Elde biti sıfır ise sonraki buyruğu atla
0	7	001	HLT	Durdurma biti mandalını temizleyerek bilgisayarı durdur
1	7	800	INP	Karakter veri yolundan birikece girdi
1	7	400	OUT	Birikeçten karakter veri yoluna çıktı
1	7	200	SKI	Girdi bayrağı kaldırılmış ise sonraki buyruğu atla
1	7	100	SKO	Çıktı bayrağı kaldırılmış ise sonraki buyruğu atla
1	7	080	ION	Kesintileri etkinleştir
1	7	040	IOF	Kesintileri devre dışı bırak

Bilgisayar optimizasyon teorisine uygulamalar

Makine spesifikasyonları, işlemcinin mikro işlemlerini belirleyen bir sonlu durum makinesi içerir. Durum makinesinin kanonik uygulaması, indirgeme için mükemmel bir adaydır ve aynı zamanda boru hattı işlemci olarak yeniden uygulanabilir.

Dış bağlantılar

• Mark Roth'un Mano makine assembler'ı/simülatörü 29 Ocak 2023 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
• MANOSIM ve MANOASM ikili dosyaları ve kılavuz sayfası 16 Ağustos 2022 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
• N. Narasimhamurthi tarafından Mano Machine'in bir VHDL uygulaması 3 Mart 2016 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
• Mano Machine'in Greg Toombs tarafından bir Verilog uygulaması 23 Nisan 2010 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
• Tarayıcıda çalışan bir Mano Machine simülatörü (Java Applet) 2 Mayıs 2015 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.

Kaynakça

Mano, M. Morris (Ekim 1992). Computer System Architecture. 3rd. Prentice-Hall. ISBN 0-13-175563-3.