Cтраница 4
Функциональные возможности ЭКВМ значительно расширяются, если кроме оперативных регистров имеется один или несколько регистров памяти. В простейшем случае регистр памяти используется как запоминающая ячейка для временного хранения некоторых констант или промежуточных результатов. Управление в этом режиме осуществляется двумя клавишами: ( fPII) - засылка в регистр памяти и ( РП) - вызов из регистра па. Прежнее содержимое регистра памяти перед засылкой стирается. Операция вызова состоит в пересылке содержимого регистра памяти в ОР1 с сохранением содержимого регистра памяти. [46]
В асинхронном конвейере в среднем процесс обработки может быть ускорен сигнализацией о завершении каждого шага конвейерной обработки и готовности передать свой операнд и получить новый. Результат шага k конвейерной обработки может быть послан на шаг ( k 1), как только шаг k выполнен, а блок ( k 1) свободен. Рассмотрим произвольный шаг конвейерной обработки. Очевидно, нужно иметь место, куда можно поместить входы и выходы в то время, как они используются или производятся. Обычно это предполагает наличие регистров: блок использует значение своего входного ( буферного) регистра для вычисления значения выходного ( буферного) регистра. После этого необходимо ждать, пока ( 1) - выходной регистр блока не будет очищен путем пересылки содержимого во входной регистр следующего блока и ( 2) - новое входное значение не появится в его входном регистре. [47]
Во-первых, оценка производительности МК по времени выполнения команд различных систем ( RISC и CISC) не совсем корректна. Обычно производительность МП и МК принято оценивать числом операций пересылки регистр-регистр, которые могут быть выполнены в течение одной секунды. В МКс CISC-процессором время выполнения операции регистр-регистр составляет от 1 до 3 циклов, что, казалось бы, уступает производительности МК с RISC-процессором. Однако стремление к сокращению формата команд при сохранении ортогональности системы команд RISC-процессора приводит к вынужденному ограничению числа доступных в одной команде регистров. Так, например, системой команд МК PIC16 предусмотрена возможность пересылки результата операции только в один из двух регистров - регистр-источник операнда Гили рабочий регистр W. Таким образом, операция пересылки содержимого одного из доступных регистров в другой ( не источник операнда и не рабочий) потребует использования двух команд. Такая необходимость часто возникает при пересылке содержимого одного из регистров общего назначения ( РОН) в один из портов МК. В то же время, в системе команд большинства CISC-процессоров присутствуют команды пересылки содержимого РОН в один из портов ввода / вывода. То есть более сложная система команд иногда позволяет реализовать более эффективный способ выполнения операции. [48]
Оперативные регистры в большей части ЭКВМ организованы по принципу магазинной памяти. Этот принцип заключается в следующем: ввод числа осуществляется всегда в первый ( нижний) регистр магазина, содержимое которого обязательно выводится на индикацию. В момент ввода первой цифры очередного числа содержимое всего магазина сдвигается вверх на один регистр и новое число вводится в освободившийся нижний регистр. При этом содержимое верхнего регистра теряется. Любая операция выполняется над содержимым нижнего ( одноместная операция) или двух нижних ( двуместная операция) регистров магазина. Результат любой операции автоматически заносится в нижний регистр, а содержимое остальных регистров магазина сдвигается вниз на один регистр. Операция обращения к свободно адресуемым регистрам памяти представляет собой пересылку содержимого нижнего регистра магазина в данный регистр памяти или наоборот. [49]
Во-первых, оценка производительности МК по времени выполнения команд различных систем ( RISC и CISC) не совсем корректна. Обычно производительность МП и МК принято оценивать числом операций пересылки регистр-регистр, которые могут быть выполнены в течение одной секунды. В МКс CISC-процессором время выполнения операции регистр-регистр составляет от 1 до 3 циклов, что, казалось бы, уступает производительности МК с RISC-процессором. Однако стремление к сокращению формата команд при сохранении ортогональности системы команд RISC-процессора приводит к вынужденному ограничению числа доступных в одной команде регистров. Так, например, системой команд МК PIC16 предусмотрена возможность пересылки результата операции только в один из двух регистров - регистр-источник операнда Гили рабочий регистр W. Таким образом, операция пересылки содержимого одного из доступных регистров в другой ( не источник операнда и не рабочий) потребует использования двух команд. Такая необходимость часто возникает при пересылке содержимого одного из регистров общего назначения ( РОН) в один из портов МК. В то же время, в системе команд большинства CISC-процессоров присутствуют команды пересылки содержимого РОН в один из портов ввода / вывода. То есть более сложная система команд иногда позволяет реализовать более эффективный способ выполнения операции. [50]