通用寄存器结构占优势 1975年以来,所有的机器都使用通用寄存器 寄存器的优点 寄存器比存储器快 寄存器便于编译器使用 例如,(A*B)-(c*D)-(EF)可以按任意顺序计算乘法 vs.堆栈 寄存器可以保留变量 可减少存储器通信量,因而可以加速程序执行 (因为寄存器比存储器要快!) 可改进代码密度 (因为指定寄存器比指定存储器位置所需的位数要少) 北京大学计算机科学技术系 计算机系统结枃教硏室
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寄存器使用的实例 每条典型的ALU指令的存储器地址的数目 每条典型的ALU指令中操作数的最多数目 实例 0 3 SPARC, MIPS Precision architecture, Power Pc 1 2 Intel 80x86. Motorola 68000 22VAX(还有3操作数格式) 33VAX(还有2操作数格式) 北京大学计算机科学技术系 计算机系统结枃教硏室
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存储器操作数/操作数数目的利弊 寄存器-寄存器:0存储器操作数指令,3(寄存器)操作数 指令 简单、固定长度指令编码;简单的代码生成模式 指令执行需要相近的时钟数目 -与指令中可以访问存储器单元的结构相比,需要 更高的指令总数 些指令较短,编码位数可能会有浪费 北京大学计算机科学技术系 计算机系统结枃教硏室
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存储器操作数/操作数数目的利弊 °寄存器-存储器(12) 利数据无需预先装入就可以被访问 指令格式有易于编码的倾向,可产生较好的指令密度 弊操作数不等价,这是因为二元操作中的一个源操作 数将被破坏 每条指令都要编码一个寄存器号和一个存储器地址 ,将可能限制寄存器的数目 根据不同的操作数位置,每条指令的时钟数可能会 多样化 北京大学计算机科学技术系 计算机系统结枃教硏室
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存储器操作数/操作数数目的利弊 °存储器-存储器(3,3) +最紧凑.不会因为中间存储而浪费寄存器 指令大小会有很大变化,特别是对于3操作数 指令 而且,每条指令的工作也有很大变化 存储器访问会产生存储器瓶颈! 北京大学计算机科学技术系 计算机系统结枃教硏室
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