Вызов процедур

Средняя длина процедуры определяется количеством вложений. Вложение (В) – это единица, эквивалентная одной машинной команде.

Статистика показывает, что до 3-х вложений – это 70 % всех операторов, до 5 вложений – 30%, до 7 – 20%.

Выводы:

1. RISC архитектура. В процессе её проектирования требует большого количества регистров и разработки алгоритмов оптимизации распределения этих регистров между операторами для хранения операндов.

2. Ориентация на конвейер команд (присутствие большого числа команд условного перехода и ветвление вызывают то, что конвейер будет работать неэффективно, т.е. существенная часть команд не будет исполняться).

Оптимальное использование регистров RG

Т.к. самым распространённым является оператор присвоения, то наиболее целесообразно используемые операнды хранить в непосредственной близости к процессорному элементу. В качестве ЗУ для этих операндов целесообразно использовать РОН, которые обладают максимальным быстродействием, т.к. по сравнению с кэш-памятью не требуется полноразрядная адресация, дешифрация полного адреса и использование УУ памятью, которое необходимо для определения в какую область памяти необходимо обращаться (кэш-память, основная память, РОН и долговременная память), те. При использовании РОН получается максимальное быстродействие. Для максимального использования РОН требуется рационально распределить регистры между операндами. Эта задача в RISC процессоре решается либо программно, либо аппаратно. Программный вариант основан на использовании компилятора, который обеспечивает программную загрузку регистра теми переменными, которые в течение определённого периода времени будут использоваться максимально часто. Программный вариант подразумевает наличие довольно сложных программ с прогнозом – какие операторы будут использованы наиболее часто или “самодублирующихся программ”, которые производят анализ в процессе выполнения программы реального состояния РОН и выбирают наиболее часто встречающуюся комбинацию операндов в РОН, чтобы при повторном запуске использовать наиболее рациональное распределение операндов по регистрам.

Аппаратный – простое наращивание РОН для того, чтобы поместить них наибольшее количество операндов.

Требования, предъявляемые к операндам в центральном процессоре:

1. Выборка команд: ЦП (центральный процессор) должен считать команду из памяти и разместить её в действующем регистре.

2. Интерпретация команд – разложение её на последовательность микрокоманд.

3. Выборка данных – считывание данных и размещение их в соответствующих регистрах.

4. Внешние команды (выполнение микропрограммы).

5. Размещение результата.

Для выполнения вышеуказанных операций используются программно доступные RG и RG флагов (RG управления и состояния).

RG состояния – используют УУ для организации работы ЦП, а также

управление программами или ОС (операционной системой).

РОН подразделяются на:

1. Универсальные (для хранения адреса и данных и могут быть использованы для вычисления в процессе выполнения кода операции);

2. адреса;

3. RG данных;

4. RG флагов.

При использовании RG в коде операции должно быть обязательно указано какому типу RG относится конкретное обращение.

Выбор необходимого количества а) RG, а также RG б) и в) связано с архитектурой вычислительной машины (ВМ) и ориентацией ВМ на конкретном классе задач, на которые она предназначена. Длина RG на сегодняшний день от 8 (RG составляющих) до 32 разрядов. Увеличение RG обеспечивает снижение количества обращения к памяти. Длина RG определена адресным словом (не всегда).