Архитектура с выделенным доступом к памяти

Регистровая архитектура

Аккумуляторная архитектура

В ней для хранения одного из операндов арифметической или логической операции в процессоре имеется выделенный регистр — аккумулятор. В этот же регистр зано­сится и результат операции. В командах обработки указывают местоположение только второго операнда. Изначально оба операнда хранятся в основной памяти, и до выполнения операции один из них нужно загрузить в аккумулятор. После выполнения коман­ды обработки результат находится в аккумуляторе и, если он не является операн­дом для последующей команды, его требуется сохранить в ячейке памяти.

Типичная архитектура ВМ на базе аккумулятора показана на рис. 4.3.

Для выполнения операции в АЛУ производится считывание одного операн­да из памяти в регистр данных. Второй операнд находится в аккумуляторе. Вы­ходы регистра данных и аккумулятора подключаются к соответствующим входам АЛУ. По окончании предписанной операции результат с выхода АЛУ заносится в аккумулятор.

В машинах данного типа процессор включает в себя массив регистров (регистро­вый файл), известных как регистры общего назначения (РОН).

В данной архитектуре операнды могут размещаться в основной памяти или регистрах. С учетом возможного раз­мещения операндов в рамках регистровых АСК выделяют три подвида команд обработки:

- регистр-регистр;

- регистр-память;

- память-память.

В варианте «регистр-регистр» операнды могут находиться только в регистрах. В них же записывается и результат. Подтип «регистр-память» предполагает, что один из операндов размещается в регистре, а второй в основной памяти. Результат обыч­но замещает один из операндов. В командах типа «память-память» оба операнда хранятся в основной памяти. Результат заносится в память. Каждому из вариан­тов свойственны свои достоинства и недостатки.

Обобщенная структура и информационные тракты вычислительной машины с регистровой архитектурой системы команд представлена на рис. 4.4.

В архитектуре с выделенным доступом к памяти обращение к основной памяти возможно только с помощью двух специальных команд: load и store. Операнды во всех командах обработки могут находиться только в регистрах процессора (чаще всего в регистрах общего назначения). Результат операции также заносится в регистр. В архитекту­ре отсутствуют команды обработки, допускающие прямое обращение к основной памяти.

Обобщенная структура вычислительной машины с выделенным доступом к памяти представлена на рис. 4.5