Архитектуры процессоров. Ульянов М.В. - 18 стр.

UptoLike

Составители: 

- 18 -
3.2 Архитектурные особенности стекового процессора
Основной идеей разработчиков стекового процессора был отказ от про-
граммно адресуемых регистров в пользу аппаратного стека. Стек представляет
собой блок памяти с двумя фиксированными операциями - операцией помеще-
ния информации в стек, при этом новая информация размещается вверху стека,
а все ранее хранимые элементы проталкиваются вниз, и
операцией выборки из
стека, при которой верхний элемент стека выталкивается и передается на обра-
ботку, а все остальные элементы продвигаются на единицу вверх. Таким обра-
зом, непосредственно доступным является только верхний элемент стека. Схе-
ма стека приведена на рис 3.2.
Упрощенная схема стека
Рис 3.2
Прямое использование стека вместо регистров приводит к структуре
, в
которой остаются внутренние регистры АЛУ. Эта структура обладает тем не-
достатком, что остаются операции пересылки операндов в АЛУ, приводящие к
увеличению времени выполнения операции. Структура простого стекового
процессора приведена на рис 3.3
Структура простого стекового процессора
Рис 3.3
Стек LIFO
(
Last In First Out
)
АЛУ
Операнд 1
Операнд 2
1. Вытолкнуть Операнд 1 в АЛУ
2. Вытолкнуть Операнд 2 в АЛУ
3. Выполнение команды в АЛУ
4. Помещение
р
ез
у
льтата в стек
                                         - 18 -

3.2   Архитектурные особенности стекового процессора
      Основной идеей разработчиков стекового процессора был отказ от про-
граммно адресуемых регистров в пользу аппаратного стека. Стек представляет
собой блок памяти с двумя фиксированными операциями - операцией помеще-
ния информации в стек, при этом новая информация размещается вверху стека,
а все ранее хранимые элементы проталкиваются вниз, и операцией выборки из
стека, при которой верхний элемент стека выталкивается и передается на обра-
ботку, а все остальные элементы продвигаются на единицу вверх. Таким обра-
зом, непосредственно доступным является только верхний элемент стека. Схе-
ма стека приведена на рис 3.2.
                           Упрощенная схема стека



                             Стек LIFO (Last In First Out)



                                       Рис 3.2
      Прямое использование стека вместо регистров приводит к структуре, в
которой остаются внутренние регистры АЛУ. Эта структура обладает тем не-
достатком, что остаются операции пересылки операндов в АЛУ, приводящие к
увеличению времени выполнения операции. Структура простого стекового
процессора приведена на рис 3.3
                 Структура простого стекового процессора




       Операнд № 1
                                                  АЛУ
       Операнд № 2


                                 1.   Вытолкнуть Операнд №1 в АЛУ
                                 2.   Вытолкнуть Операнд №2 в АЛУ
                                 3.   Выполнение команды в АЛУ
                                 4.   Помещение результата в стек

                                       Рис 3.3