Регистровая буферизация и «прозрачная память»

Опубликовано в Архитектуры процессоров (истоки)

Следуя регистровой идеологии, разработчики CRAY организовали буфера операндов в виде групп регистров общего назначения.

В состав регистровой памяти центрального процессора входят две группы вспомогательных буферных регистров, сокращающих число обращений к главной памяти. В первую группу входят 64 так называемых В — регистра, которые служат для накопления операндов, поступающих из А — регистров или направляемых в А — регистры из главной памяти. Во вторую группу входят 64 буферных регистра операндов, связанных с S-регистрами. Они называются Т-регистрами и служат тем же целям в отношении главной памяти, что и В — регистры. Совместно В- и Т- регистры можно рассматривать как единый буфер для хранения часто используемых операндов и их адресов.

Регистровая буферизация и «прозрачная память»

Для объяснения механизма «прозрачной памяти» рассмотрим фрагмент программы для сложения двух чисел:

  • Загрузить 9,В;
  • Загрузить 11,С;
  • Сложить 7,9,11;

Команде «Сложить» предшествуют две команды загрузки содержимого из ОП в регистры — устранение этих команд из программы привело бы к значительному повышению эффективности процессора.

Идея «прозрачной памяти» заключается в совмещении во времени этапа выборки команды из оперативной памяти центральным процессором и загрузки в регистр содержимого по указанному адресу процессором оперативной памяти.