Registrų langas

Registrų langas - tai toksai registrų rinkinys, kuris būna RISC procesoriuose. Iš esmės, registrų langų buvimas yra didžiausias ir esminis skirtumas, skriantis RISC procesorius nuo kitų procesorių architektūrų.

Reikalas toksai, kad kai procesorius dirba, tai visos arba beveik visos operacijos yra daromos su specialiomis procesoriaus viduje esančiomis atminties ląstelėmis - registrais. Taip daroma todėl, kad operacijos su operacine atmintimi būtų klaikiai per lėtos, nes krovimo iš atminties ir atgal į atmintį ciklas yra be proto lėtas, mažiausiai kelis kartus (o kartais ir dešimtis kartų) lėtesnis, nei darbas su registrais.

Tai reiškia, kad kuo daugiau turėsime registrų, tuo daugiau galėsim atlikti visokių veiksmų, nesikreipdami į operacinę atmintį.

Problema ta, kad ištisos operacinės atminties į procesorių nesukiši niekaip. Registrų būna labai nedaug. Kaip pvz., Pentium tipo procesoriai turi vos 8 registrus, nors gali adresuoti gigabaitinius kiekius operacinės atminties. Tai reiškia, kad kompiuteriuose su Pentium procesoriais vienam procesoriaus registrui tekdavo apie kokį milijoną kartų daugiau paprastos operacinės atminties.

Štai čia ir kyla ta mintis, kad gal davai prikurkim labai daug tų registrų, kad būtų ne vargani 8, o pvz., 16 (kaip ARM) ar 32 (kaip MIPS ir Sparc). Tada galima bus daryti daug daugiau tų operacijų tiesiai su registrais, ir tada viskas skaičiuosis dar smarkiai greičiau.

Ir tada dar kyla tokia mintis, kad jei jau tų registrų pakanka normaliems skaičiavimams, tai gal nereikia po kiekvienos operacijos juos mesti į operacinę atmintį ar atgal, o geriau tą daryti grupėmis - kai visi registrai pakraunami ar iškraunami vienu sykiu. Tai tokios grupės registrų ir vadinamos registrų langais - tai kaip ir registrai, bet jie prikraunami iš anksto, saugomi iš anksto, kardinaliai lengviau kešuojami ir dar be to gali dirbti asinchroniškai su prekalkuliacijomis, kurios gali būti vykdomos paprastoms operacijoms (pvz., sudėčiai ar atimčiai).

Tai tada su visais tais langais galima pridaryti dar daugiau registrų - pvz., Sparc procesoriuose jų sumoje gali būti iki 160, MIPS - iki 64 ir panašiai.

Ir čia vat ir pasireiškia ta idėja, kad geriau savo procesoriuje turėkim mažiau operacijų, o daugiau registrų ir registrų langų, ir tada rezultatas bus žymiai geresnis tiesiog bukuoju būdu. Štai tame ir yra pati didžiausia RISC architektūrų esmė.

Tai štai tame ir yra visas skirtumas tarp to, kaip veikia RISC ir CISC.