Понятие ISA. Архитектура регистров общего назначения.
ISA JPR. Не выделяются специальные регистры, все операнды общего назначения. GPR является вершиной иерархии памяти (ближе к АЛУ).
Достоинства :
- использование многопортового регистрового файла,
- упрощается генерации кода,
- данные могут храниться в течение длительного времени в регистрах.
Недостатки :
- все инструкции многооперандные (сложность декодирования, формата инструкций)
Алгоритм выполнения инструкции :
1) Чтение операндов из памяти
2) Операнды загружаются на входы в АЛУ
3) Вычисляется результат
4) Результат записывается в память
Если регистровый файл - трехпортовое устройство (2 на чтение (одновременное чтение этих портов), 1 на запись), то инструкции типа Add R2, R0, R1 можно выполнить за 1 цикл обращения к устройству. Это позволяет значительно ускорить выполнения инструкции.
Ранее использовались процессоры первых 2ух типов, но последние 15 лет чаще исопльзуют GPR.
Причины :
- регистры процессора быстрее, чем память. Чем дольше данные могут храниться в процессоре, тем быстрее будет выполнение программы
- компилятору легче работать с регистрами, а не с памятью