موتورولا 68010

موتورولا 68010 كحزمة DIP
موتورولا 68010 كـ PGA

يُعدّ كلٌّ من معالجَي موتورولا MC68010 و MC68012 معالجين دقيقين من نوع 16/32 بت من إنتاج شركة موتورولا ، وقد طُرحا عام 1982 كخليفة لمعالج موتورولا 68000. [ 3 ] أضاف المعالجان 68010 و68012 ميزات المحاكاة الافتراضية، وحسّنا أداء الحلقات، وعالجا العديد من العيوب الطفيفة في معالج 68000. كانت إصدارات MC68010 متوافقة من حيث عدد الأطراف مع سابقتها، بينما يُعدّ MC68012 إصدارًا من نوع PGA ذو 84 طرفًا ، مع مساحة ذاكرة يمكن الوصول إليها مباشرةً تصل إلى 2 جيجابايت . [ 2 ] [ 4 ] 

الاختلافات بين 68010/68012 و 68000

يُعدّ كلٌّ من المعالجين 68010 و68012 متوافقين تمامًا مع المعالج 68000 في وضع المستخدم، باستثناء أن تعليمة MOVE from SR تُعترض في وضع المستخدم. لذا، لدعم كود وضع المستخدم الذي يستخدم هذه التعليمة، يجب على معالج اعتراضات وضع المشرف محاكاة التعليمة ومتابعة كود وضع المستخدم بعدها. وقد تمّ ذلك لكي يُلبي المعالجان 68010 و68012 متطلبات بوبك وغولدبيرغ للمحاكاة الافتراضية ، وتحديدًا إمكانية تشغيل نظام تشغيل جديد كضيف دون أن يكون على دراية بذلك. [ 2 ] : §1.3.2 أُضيفت تعليمة MOVE from CCR جديدة غير مميزة للتعويض عن عقوبة اعتراض تعليمة MOVE from SR في وضع المستخدم.

يستطيع المعالجان 68010 و68012 التعافي من أعطال ناقل البيانات، ومواصلة تنفيذ التعليمات المعيبة، مما يسمح لهما بتنفيذ الذاكرة الافتراضية . وهذا يعني أن إطار مكدس الاستثناءات مختلف.

يحتوي سجل قاعدة المتجهات (VBR) ذو 32 بت على عنوان القاعدة لجدول متجه الاستثناءات . وكان جدول متجهات المعالج 68000 يعتمد دائمًا على العنوان صفر.

يُسرّع "وضع التكرار" الحلقات التي تتكون فقط من تعليمة "قابلة للتكرار" وتعليمة DBcc (إنقاص/تفرع عند الشرط)؛ ومن الأمثلة على ذلك تعليمة MOVE وتعليمة DBRA. يتم جلب رموز عمليات الحلقة المصغرة المكونة من تعليمتين مسبقًا وتخزينها في ذاكرة التخزين المؤقت للتعليمات بسعة 6 بايت، بينما لا تتطلب دورات القراءة/الكتابة اللاحقة في الذاكرة سوى معاملات البيانات طوال مدة الحلقة. [ 2 ] : §7.1.3 وقد وفر هذا الوضع تحسينات في الأداء بمعدل 50%، نتيجةً لإلغاء جلب رموز عمليات التعليمات أثناء الحلقة.

موتورولا 68012
شريحة موتورولا 68012

بالإضافة إلى توسيع مساحة الذاكرة في الإصدار MC68012 إلى 2  جيجابايت، فقد أضاف أيضًا دبوس دورة القراءة والتعديل والكتابة (RMC)، مما يشير إلى دورة قراءة وتعديل وكتابة غير قابلة للتجزئة قيد التقدم، وذلك للمساعدة في تصميم أنظمة المعالجات المتعددة ذات الذاكرة الافتراضية.

تسبب توسيع مساحة الذاكرة في معالج 68012 في مشكلة لأي برنامج يستخدم البايت الأعلى من العنوان لتخزين البيانات، وهي حيلة برمجية نجحت مع المعالجات التي تحتوي على ناقل عناوين 24 بت فقط (68000 و68010). وقد أثرت مشكلة مماثلة على معالج 68020 .

الاستخدام

وحدة إدارة الوسائط المتعددة موتورولا 68451

كان من الممكن استخدام المعالج 68010 مع وحدة إدارة الذاكرة 68451. إلا أن بعض جوانب تصميمها، مثل تأخير الوصول إلى الذاكرة بمقدار دورة ساعة واحدة ، جعلت هذا التكوين غير شائع. وقد استخدم بعض الموردين تصميمات وحدات إدارة الذاكرة الخاصة بهم، مثل شركة صن مايكروسيستمز في محطة العمل Sun-2، وشركة كونفرجنت تكنولوجيز في جهاز الكمبيوتر الشخصي AT&T UNIX PC/3B1 .

لم يحظَ معالج 68010 بشعبية معالج 68000 خلال فترة توفره. مع ذلك، ونظرًا لزيادة سرعته الطفيفة مقارنةً بمعالج 68000 ودعمه للذاكرة الافتراضية، فقد وُجد في عدد من أنظمة يونكس الصغيرة ، سواءً مع وحدة إدارة الذاكرة 68451 (كما في جهاز Torch Triple X على سبيل المثال )، أو مع وحدة إدارة ذاكرة مخصصة (مثل محطة عمل Sun-2، وAT&T UNIX PC/3B1، وConvergent Technologies MiniFrame، و Plexus P/15 وP/20، وNCR Tower XP، وApollo Computer DN300 وDN320، وHP 9000 Model 310 ) ، بالإضافة إلى العديد من أجهزة البحث . وقد استمر معظم الموردين الآخرين (مثل Apple Computer ) في استخدام معالج 68000 حتى طرح معالج 68020 .

استُخدم المعالج 68010 في بعض ألعاب الأركيد ، مثل لعبة Marble Madness (1984) لجهاز أتاري سيستم 1. وقد استبدل بعض مالكي أجهزة أميغا وأتاري إس تي، بالإضافة إلى أجهزة سيجا جينيسيس ، معالج 68000 بمعالج 68010 لتحسين السرعة بشكل طفيف. [ 7 ] [ 8 ] عمليًا، لا تتجاوز الزيادة الإجمالية في السرعة مقارنةً بمعالج 68000 عند نفس التردد 10%.

مراجع

  1. "i486، 68040: استخدام تقنية خطوط الأنابيب لتحسين الأداء" . InfoWorld : 39. 8 مايو 1989.
  2. ١ ٢ ٣ ٤ ٥ ٦ ٧ معالجات MC68010/MC68012 ذات الذاكرة الافتراضية ١٦/٣٢ بت (ملف PDF) . شركة موتورولا لأشباه الموصلات. مايو ١٩٨٥. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ ٢٠٢٠-٠٣-٢٨.
  3. "عائلة معالجات موتورولا 68010 (MC68010)" . عالم المعالجات المركزية .
  4. أفتار، سينغ؛ تريبل، والتر أ. (1991). المعالجات الدقيقة 16 بت و32 بت: البنية، والبرمجيات، وتقنيات الربط البيني . إنجلوود كليفس، نيو جيرسي: برنتيس هول . ISBN 978-0138121570.
  5. كتيب "Plexus P/15-P/20" (ملف PDF) . UserManual.wiki . شركة Plexus Computers، 1985. تاريخ الاسترجاع: 28-05-2024 .
  6. "نظرة عامة على المنشورات التقنية لشركة أبولو للحاسوب" (ملف PDF) . شركة أبولو للحاسوب. يونيو 1987. تاريخ الاسترجاع: 13 أكتوبر 2022 .
  7. فلوريان، ثاد. "مذكرة فنية عن أميغا (tm)، ترقية جهاز أميغا A1000 باستخدام معالج موتورولا MC68010L8" . مؤرشفة من الأصل بتاريخ 29-09-2023.
  8. "تعديل Genesis 68010" . mode5.net . مؤرشف من الأصل بتاريخ 12-04-2021.