5-amaliy ish. Forth stack mashinasi

Qattiq kod buyurtmasi
Zamonaviy mashinalarda o'zgaruvchini ma'lumotlar keshidan olish vaqti ALU ning asosiy operatsiyalarini bajarishga ketadigan vaqtdan bir necha baravar ko'pdir. Agar uning xotirasi yukini ushbu o'zgaruvchiga kerak bo'lgan buyruqdan oldin bir necha tsiklda bajarish mumkin bo'lsa, dastur buzilmasdan tezroq ishlaydi. Murakkab mashinalar buni birdaniga ko'plab ko'rsatmalarni ko'rib chiqadigan va bajaradigan "buyurtma berilmagan " chuqurlikdagi quvur yordamida amalga oshirishi mumkin . Ro'yxatdan o'tish mashinalari buni juda oddiy "tartibda" qo'shimcha qurilmalar, sayoz quvurlar va biroz aqlli kompilyatorlar yordamida amalga oshirishi mumkin. Yuklash bosqichi alohida ko'rsatmaga aylanadi va ushbu ko'rsatma kodlar qatorida ancha oldin statik ravishda rejalashtirilgan. Tuzuvchi ular orasiga mustaqil qadamlarni joylashtiradi.
Xotiraga kirishni rejalashtirish aniq, zaxira registrlarni talab qiladi. Mikro arxitekturaning ba'zi jihatlarini dasturchiga etkazmasdan stak mashinalarida bu mumkin emas . AB ifodasi uchun minus pog'onasidan oldin o'ng operandni baholash va ilgarilash kerak. To'p almashtirish yoki apparat holda turkum, nisbatan oz foydali kodi to'liq B yuk kutib orasida itilebilir. Tomonidan aylanma xotira kechikish Stack mashinalari mumkin yo ko'proq, bir vaqtning o'zida bir nechta ko'rsatmalarni o'z ichiga olgan chuqur tashqari tartibda ijro quvuri ega, yoki, ular almashtirish mumkin yuklashni tugallash paytida boshqa ish yuklarini ishga tushiradigan tarzda to'plang yoki ular Unisys A9 tizimidagi kabi turli xil dastur oqimlarining bajarilishini to'xtatishi mumkin . bugungi kunda tobora ko'payib borayotgan parallel hisoblash yuklari shuni ko'rsatadiki, bu o'tmishda sodir bo'lgan kamchilik bo'lishi mumkin emas.
Chiqib foydalanish imkoniyati tartibi ijrosi
Tomasulo algoritmi ko'rsatmalar darajasida parallellikni topadi , chunki ularning ma'lumotlari mavjud bo'lganda ko'rsatmalar berishadi. Kontseptual ravishda stekdagi manzillar manzili registr faylining registr indekslaridan farq qilmaydi. Ushbu ko'rinish Tomasulo algoritmini tartibsiz bajarilishini staklangan mashinalarda ishlatishga imkon beradi .
Stak mashinalarida tartibsiz bajarish ko'plab nazariy va amaliy qiyinchiliklarni kamaytiradi yoki ularni oldini oladi. ^[12] Keltirilgan tadqiqot shuni ko'rsatadiki, bunday stek mashinasi ko'rsatma darajasidagi parallellikdan foydalanishi mumkin va natijada olingan apparat ko'rsatmalar uchun ma'lumotlarni keshlashi kerak. Bunday mashinalar ko'pgina stack xotiradan foydalanishni samarali ravishda chetlab o'tishadi. Natijada RISC registrlari bilan taqqoslanadigan ishlab chiqarish tezligi ( soat bo'yicha ko'rsatmalar ), kod zichligi ancha yuqori (operand manzillari aniq emasligi sababli).
Kompakt stakalash mashinasi kodi tabiiy ravishda keshda ko'proq ko'rsatmalarni joylashtiradi va shuning uchun xotira sarfini kamaytirish yoki tezroq xotira tizimlariga ma'lum narxlarda ruxsat berish orqali kesh samaradorligini oshirishi mumkin . Bundan tashqari, mashinalar to'plami ko'rsatmalarining aksariyati juda oddiy, faqat bitta opkod maydonidan yoki bitta operand maydonidan tayyorlangan. Shunday qilib, stacking mashinalari har bir ko'rsatmani dekodlash uchun juda kam elektron resurslarni talab qiladi.
Tadqiqot davomida ko'tarilgan muammolardan biri shundan iboratki, RISC registr mashinasi yo'riqnomasini ishlatish uchun 1,88 stack machine ko'rsatmalariga ehtiyoj bor. Shunday qilib, raqobatbardosh singan stakalash mashinalari yo'riqnomalarni ("emissiya stantsiyalari") kuzatib borish uchun taxminan ikki baravar ko'p elektron resurslarni talab qiladi. Buni buyruqlar keshini tejash va buyruqlarni dekodlash davrlari bilan qoplash mumkin.