Регистрлік файл

Регистрлік файл (Регистровый файл; register file) — процессордың программашыға қолайлы регистрлер жиынтығы. Орталық процессордың командалар жиынтығының архитектурасы әрдайым дерлік чиптегі жад пен функционалды блоктар арасында деректерді беру үшін қолданылатын регистрлер жиынтығын анықтайды. Қарапайым процессорларда бұл архитектуралық регистрлер орталық процессор ішіндегі физикалық регистр файлындағы бір жазбаға сәйкес келеді. Неғұрлым күрделі процессорлар регистрлердің атын өзгертуді қолданады, осылайша белгілі бір архитектуралық регистрдің қандай физикалық жазбада сақталатынын көрсету жұмыс уақытында динамикалық түрде өзгереді. Тізілім файлы архитектураның бөлігі болып табылады және мөлдір кэштер тұжырымдамасынан айырмашылығы бағдарламашыға көрінеді.

Регистр-банкті ауыстыру

Тіркеу файлдары тізілім банктері түрінде біріктірілуі мүмкін. өңдеушіде бірнеше Регистр Банкі болуы мүмкін.

ARM процессорларында банктік және банкрот емес регистрлер бар. Барлық режимдер R0-ден R7-ге дейінгі алғашқы сегіз жалпы мақсаттағы регистрлер үшін әрқашан бірдей физикалық регистрлерді қолданғанымен, R8-ден R14-ке дейінгі біріктірілген регистрлер көрсететін физикалық регистр процессордың жұмыс режиміне байланысты. Бір қызығы, жылдам үзіліс сұрау режимі R8-R12 үшін өзінің Регистр банкіне ие, сонымен қатар архитектура әр үзіліс режимі үшін жеке стек көрсеткішін (R13) ұсынады.

x86 процессорлары нұсқаулық, декодер, GPRs және тіркеу файлдары арасында ауысу үшін мәтінмәндік ауысуды және жылдам үзілісті пайдаланады. Егер бірнеше болса, нұсқаулық берілгенге дейін, бірақ бұл тек қолдайтын процессорларда болады суперскалярлық. Дегенмен, контекстті ауыстыру регистрлер ішіндегі ARM регистрлер банкімен салыстырғанда мүлдем басқа механизм болып табылады.

MODCOMP және кейінірек 8051 үйлесімді процессорлар ағымдағы белсенді Регистр банкін таңдау үшін бағдарламаның күй сөзіндегі биттерді пайдаланады.

Жүзеге асыру

Кәдімгі орналасу конвенциясы-қарапайым массив тігінен оқылады. Яғни, көлденең өтетін бір сөзден тұратын жол бірқатар биттік ұяшықтардың өз деректерін тігінен өтетін бит жолдарына орналастыруына әкеледі. Оқылатын төмен жылдамдықты бит жолдарын толық жүрісті логикалық деңгейлерге түрлендіретін sense күшейткіштері әдетте төменгі жағында болады (Конвенция бойынша). Содан кейін үлкенірек Регистр файлдары кейде шағылысқан және бұрылған қарапайым массивтерді парақтарға бөлу арқылы жасалады.

Регистр файлдары бір жолға бір жазбаға бір сөзден, оқу портына бір бит еніне бір бит жолдан және жазу портына бір бит еніне екі бит жолдан тұрады. Әрбір биттік ұяшықта Vdd және Vss бар. Демек, сымның қадамдық ауданы порт санының квадратына пропорционалды түрде артады, ал транзистордың ауданы сызықтық түрде артады. Бір сәтте барлық оқу порттары бар бір Регистр файлы емес, оқу порттары аз бірнеше артық регистр файлдарының болуы орынды болуы мүмкін. Мысалы, MIPS r8000 бүтін модулінде 9 оқу порты, 4 жазу порты және 0,7 мкм процесінде жүзеге асырылған 64 биттік тіркеу файлының 32 кірісі болды, оны чипті қолдың ұзындығынан қараған кезде көруге болады.