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