پردازنده موتورولا MC68010R10

ریزپردازنده موتورولا ۶۸۰۱۰ (MC68010) نسخه بهبود یافته‌ای از پردازنده ۶۸۰۰۰ است. ۶۸۰۱۰ بر اساس همان هسته نسل اول ۶۸۰۰۰ ساخته شده و از نظر پین با آن سازگار است. این پردازنده دارای گذرگاه داده ۱۶ بیتی و گذرگاه آدرس ۲۴ بیتی است، یعنی می‌تواند تا ۱۶ مگابایت حافظه را آدرس‌دهی کند. برنامه‌های روی ۶۸۰۱۰ می‌توانند در حالت سرپرست یا کاربر اجرا شوند. هر حالت دارای پشته و رجیستر وضعیت مخصوص به خود است. MC68010 به دلیل بهینه‌سازی‌های اندک هسته، تقریباً ۵٪ تا ۱۰٪ سریع‌تر از پردازنده ۶۸۰۰۰ در فرکانس یکسان است. برخی از دستورالعمل‌ها در ۶۸۰۱۰ سریع‌تر از ۶۸۰۰۰ اجرا می‌شوند، که مهم‌ترین آنها دستورالعمل‌های ضرب و تقسیم اعداد صحیح است. ۶۸۰۱۰ در پردازش داده‌های طولانی سریع‌تر است. همچنین، ریزپردازنده MC68010 شامل بهینه‌سازی حلقه ویژه‌ای است. هر زمان که CPU یک دستورالعمل کلمه‌ای را که به دنبال آن یک کاهش دو کلمه‌ای و دستورالعمل انشعاب (DBxx) آمده است، تشخیص دهد، اولین دستورالعمل را در رجیستر رمزگشایی دستورالعمل و دستورالعمل DBxx را در صف پیش‌واکشی ذخیره می‌کند و سپس حلقه را بدون واکشی هر دو دستورالعمل از حافظه اجرا می‌کند و به این ترتیب سرعت پردازش حلقه را افزایش می‌دهد.
علاوه بر اجرای کمی سریع‌تر، پردازنده 68010 از قابلیت ماشین مجازی و حافظه مجازی نیز برخوردار است:
پردازنده 68000 از حافظه مجازی پشتیبانی نمی‌کرد زیرا پردازنده نمی‌توانست به درستی خطاهای صفحه (استثناهایی که هنگام تلاش پردازنده برای دسترسی به حافظه نگاشت نشده رخ می‌دهند) را مدیریت کند. هنگامی که خطای صفحه رخ می‌داد، پردازنده 68000 اطلاعات کافی را در پشته ذخیره نمی‌کرد، در نتیجه پس از مدیریت خطا توسط سیستم عامل، نمی‌توانست عملیات را از سر بگیرد. پردازنده 68010 خطاهای صفحه را به طور متفاوتی پردازش می‌کند. هنگامی که پردازنده 68010 با خطای صفحه مواجه می‌شود، اطلاعات کامل وضعیت پردازنده را به همراه سایر داده‌ها در پشته ذخیره می‌کند و کنترل را به سیستم عامل منتقل می‌کند. پس از اینکه سیستم عامل صفحه حافظه از دست رفته را بارگذاری و نگاشت کرد، پردازنده وضعیت پردازنده را از پشته بازیابی می‌کند و به اجرای دستورالعملی که باعث ایجاد خطا شده است ادامه می‌دهد. نسل بعدی ریزپردازنده‌های موتورولا 680×0 – موتورولا 68020 و 68030 – از همان روش “ادامه دستورالعمل” برای پردازش خطای صفحه استفاده کردند.
برای پشتیبانی کامل از قابلیت ماشین مجازی، یکی از دستورالعمل‌های پردازنده – “انتقال از SR” – به یک دستورالعمل ممتاز تبدیل شد. به دلیل این تغییر، 68010 به طور کامل با کد شیء 68000 سازگار نبود. این ناسازگاری تنها تعداد کمی از برنامه‌ها را تحت تأثیر قرار می‌داد و اغلب راهی برای دور زدن آن وجود داشت.
پردازنده شامل رجیستر جدید سرپرست، رجیستر پایه برداری (VBR) است. VBR می‌تواند برای قرار دادن جدول بردار وقفه در هر نقطه از حافظه استفاده شود.

پردازنده موتورولا MC68030RC2 5B