generally treat all memory referenc

generally treat all memory references alike, including instructions and other types of data.Thus, savings in these other areas are possible with a cache and not a register file. A register file may make inefficient use of space, because not all procedures
will need the full window space allotted to them. On the other hand, the cache suffers from another sort of inefficiency: Data are read into the cache in blocks. Whereas the register file contains only those variables in use, the cache reads in a block of data, some or much of which will not be used. The cache is capable of handling global as well as local variables. There are usually many global scalars, but only a few of them are heavily used [KATE83]. A cache will dynamically discover these variables and hold them. If the window-based register file is supplemented with global registers, it too can hold some global scalars. However, it is difficult for a compiler to determine which globals will be heavily used. With the register file, the movement of data between registers and memory is determined by the procedure nesting depth. Because this depth usually fluctuates within a narrow range, the use of memory is relatively infrequent. Most cache memories are set associative with a small set size.Thus, there is the danger that other data or instructions will overwrite frequently used variables. Based on the discussion so far, the choice between a large window-based register file and a cache is not clear-cut. There is one characteristic, however, in which the register approach is clearly superior and which suggests that a cache-based system will be noticeably slower. This distinction shows up in the amount of addressing overhead experienced by the two approaches. Figure 13.3 illustrates the difference. To reference a local scalar in a windowbased register file, a “virtual” register number and a window number are used.These can pass through a relatively simple decoder to select one of the physical registers. To reference a memory location in cache, a full-width memory address must be generated. The complexity of this operation depends on the addressing mode. In a set associative cache, a portion of the address is used to read a number of words and tags equal to the set size. Another portion of the address is compared with the tags, and one of the words that were read is selected. It should be clear that even if the cache is as fast as the register file, the access time will be considerably longer. Thus, from the point of view of performance, the window-based register file is superior for local scalars. Further performance improvement could be achieved by the addition of a cache for instructions only.

Kết quả (Việt) 1:

thông thường điều trị tham khảo bộ nhớ tất cả như nhau, bao gồm các hướng dẫn và các loại dữ liệu. Do đó, tiền tiết kiệm tại các khu vực khác là có thể với một bộ nhớ cache và không phải là một tập tin đăng ký. Một tập tin đăng ký có thể làm cho sử dụng không hiệu quả không gian, bởi vì không tất cả thủ tụccần cửa sổ đầy đủ các không gian được phân bổ cho chúng. Mặt khác, bộ nhớ cache của đau khổ từ một loại bất: dữ liệu được đọc vào bộ nhớ cache trong khối. Trong khi các tập tin đăng ký chứa chỉ là những biến sử dụng bộ nhớ cache đọc trong một khối dữ liệu, một số hoặc nhiều trong số đó sẽ không được sử dụng. Bộ nhớ cache là khả năng xử lý các biến toàn cầu cũng như các địa phương. Thường có nhiều giả toàn cầu, nhưng chỉ là một vài trong số đó là rất nhiều được sử dụng [KATE83]. Một bộ nhớ cache sẽ tự động phát hiện các biến và giữ chúng. Nếu các tập tin dựa trên sổ đăng ký được bổ sung với đăng ký toàn cầu, nó cũng có thể giữ một số giả toàn cầu. Tuy nhiên, nó là khó khăn cho một trình biên dịch để xác định tổng thể mà sẽ được sử dụng rất nhiều. Với các tập tin đăng ký, di chuyển dữ liệu giữa các thanh ghi và bộ nhớ được xác định bởi các thủ tục làm tổ sâu. Vì độ sâu này thường biến động trong một phạm vi hẹp, sử dụng bộ nhớ là tương đối không thường xuyên. Hầu hết những kỷ niệm của bộ nhớ cache được đặt kết hợp với một kích thước nhỏ thiết lập. Vì vậy, đó là nguy cơ rằng các dữ liệu hoặc các hướng dẫn sẽ ghi đè lên thường xuyên sử dụng các biến. Dựa trên các cuộc thảo luận cho đến nay, sự lựa chọn giữa một tập tin lớn dựa trên sổ đăng ký và một bộ nhớ cache không clear-cut. Có là một trong những đặc trưng, Tuy nhiên, trong đó phương pháp đăng ký là rõ ràng tốt hơn và đó cho thấy rằng một hệ thống bộ nhớ cache sẽ chậm hơn đáng kể. Điều này khác biệt cho thấy số lượng địa chỉ trên không có kinh nghiệm bằng hai cách tiếp cận. Hình 13,3 minh hoạ sự khác biệt. Để tham khảo một vô địa phương trong một tập tin đăng ký của windowbased, một số "ảo" đăng ký và một số cửa sổ được sử dụng. Đây có thể đi qua một bộ giải mã tương đối đơn giản để chọn một trong các đăng ký vật lý. Để tham khảo trong bộ nhớ cache bộ nhớ vị trí, một địa chỉ bộ nhớ đầy đủ chiều rộng phải được tạo ra. Sự phức tạp của hoạt động này phụ thuộc vào chế độ địa chỉ. Trong một bộ nhớ cache kết hợp bộ, một phần của địa chỉ được sử dụng để đọc một số các từ và thẻ bằng kích thước thiết lập. Một phần của địa chỉ được so sánh với các thẻ, và một trong những từ đã được đọc lựa chọn. Nó nên được rõ ràng rằng ngay cả khi bộ nhớ cache là nhanh như các tập tin đăng ký, thời gian truy cập sẽ lâu hơn đáng kể. Vì vậy, từ điểm nhìn của hiệu suất, các tập tin dựa trên sổ đăng ký là cấp trên đối với địa phương giả. Cải thiện hiệu suất hơn nữa có thể đạt được bằng cách bổ sung một bộ nhớ cache để được hướng dẫn chỉ.

Kết quả (Việt) 2:

thường đối xử với tất cả các tài liệu tham khảo bộ nhớ như nhau, kể cả hướng dẫn và các loại khác của data.Thus, tiết kiệm trong các lĩnh vực khác có thể xảy ra với một bộ nhớ cache và không phải là một tập tin đăng ký. Một tập tin đăng ký có thể sử dụng hiệu quả không gian, bởi vì không phải tất cả các thủ tục
sẽ cần không gian cửa sổ đầy đủ giao cho họ. Mặt khác, bộ nhớ cache bị một loại không hiệu quả: Dữ liệu được đọc vào bộ nhớ cache trong khối. Trong khi các tập tin đăng ký chỉ chứa các biến trong sử dụng, bộ nhớ cache đọc một khối dữ liệu, một số hoặc nhiều trong số đó sẽ không được sử dụng. Các bộ nhớ cache là khả năng xử lý các biến toàn cầu cũng như địa phương. Thường có nhiều vô hướng toàn cầu, nhưng chỉ có một vài trong số chúng được sử dụng nhiều [KATE83]. Một bộ nhớ cache tự động sẽ phát hiện ra các biến này và giữ chúng. Nếu các tập tin đăng ký cửa sổ dựa trên được bổ sung đăng ký toàn cầu, nó cũng có thể tổ chức một số vô hướng toàn cầu. Tuy nhiên, rất khó cho một trình biên dịch để xác định toàn cục sẽ được sử dụng nhiều. Với các tập tin đăng ký, sự chuyển động của dữ liệu giữa các thanh ghi và bộ nhớ được xác định bởi độ sâu quy trình làm tổ. Bởi vì độ sâu này thường dao động trong một phạm vi hẹp, việc sử dụng bộ nhớ là không thường xuyên. Hầu hết những ký ức nhớ cache được thiết lập liên kết với một tập nhỏ size.Thus, có là mối nguy mà dữ liệu hoặc các hướng dẫn khác sẽ ghi đè lên các biến số thường được sử dụng. Dựa trên các cuộc thảo luận cho đến nay, sự lựa chọn giữa một tập tin đăng ký cửa sổ dựa trên lớn và một bộ nhớ cache không phải là rõ ràng. Có một đặc điểm, tuy nhiên, trong đó cách tiếp cận đăng ký là rõ ràng vượt trội và điều này cho thấy rằng một hệ thống bộ nhớ cache trên sẽ chậm hơn. Sự khác biệt này cho thấy trong số lượng addressing trên cao kinh nghiệm của hai phương pháp tiếp cận. Hình 13.3 minh họa sự khác biệt. Để tham khảo một vô hướng địa phương trong một tập tin đăng ký windowbased, một "ảo" đăng ký số và một số cửa sổ đang used.These có thể đi qua một bộ giải mã tương đối đơn giản để chọn một trong các thanh ghi vật lý. Để tham khảo một vị trí bộ nhớ trong bộ nhớ cache, một địa chỉ bộ nhớ đầy đủ chiều rộng phải được tạo ra. Sự phức tạp của hoạt động này phụ thuộc vào chế độ giải quyết. Trong một Cache liên kết, một phần của địa chỉ được sử dụng để đọc một số từ và các thẻ bằng với kích thước bộ. Một phần khác của địa chỉ được so sánh với các thẻ, và một trong những từ được đọc được chọn. Nó nên được rõ ràng rằng thậm chí nếu bộ nhớ cache là nhanh như các tập tin đăng ký, thời gian truy cập sẽ có thể dài hơn. Như vậy, từ quan điểm về hiệu suất, các tập tin đăng ký cửa sổ dựa trên là cấp trên cho vô hướng của địa phương. Cải thiện hiệu suất hơn nữa có thể đạt được bằng cách cho thêm một bộ nhớ cache cho chỉ dẫn.