Регистровая архитектура

В компьютерах данного типа процессор включает в себя массив регистров (регистровый файл). Эти регистры, в каком-то смысле, можно рассматривать как явно управляемая кэш-память для хране­ния недавно использовавшихся данных.

Размер регистров обычно фиксирован и совпадает с размером машинного слова. К любому регистру можно обратиться, указав его номер. Количество регистров в архитектурах типа CISC обычно невелико (от 8 до 32), и для представления но­мера конкретного регистра необходимо не более пяти разрядов, благодаря чему в адресной части команд обработки допустимо одновременно указать номера двух, а зачастую и трех регистров (двух регистров операндов и регистра результата).

RISC-архитектура предполагает использование существенно большего числа регистров (иногда до нескольких сотен), однако, типичная для таких компьютеров длина команды (обычно 32 разряда) позволяет определить в команде до 32 регистров.

Регистровая архитектура допускает расположение операндов в одной из двух запоминающих сред: оперативной памяти или регистрах. С учетом возможного раз­мещения операндов в рамках регистровых архитектурах выделяют три подвида команд обработки:

регистр-регистр;

регистр - оперативная память;

оперативная память – оперативная память.

В варианте «регистр-регистр» операнды могут находиться только в регистрах. В них же размещается и результат.

Подтип «регистр – оперативная память» предполагает, что один из операндов размещается в регистре, а второй в оперативной памяти. Результат обыч­но замещает один из операндов.

В командах типа «оперативная память – оперативная память» оба операнда хранятся в оперативной памяти. Результат заносится в оперативную память.

Вариант «регистр-регистр» является основным в компьютерах типа RISC. Команды типа «регистр - оперативная память» характерны для CISC-систем. Нако­нец, вариант «оперативная память – оперативная память» считается неэффективным.

К достоинствам регистровых архитектур следует отнести: компактность получаемого кода, высокую скорость вычислений за счет замены обращений к оперативной памяти на обращения к быстрым регистрам.

Архитектура персональных компьютеров фирмы Intel относится к классу регистровых архитектур.