Meanwhile, a number of studies have

Meanwhile, a number of studies have been done over the years to determine the characteristics and patterns of execution of machine instructions generated from HLL programs. The results of these studies inspired some researchers to look for a different approach: namely, to make the architecture that supports the HLL simpler, rather than more complex. To understand the line of reasoning of the RISC advocates, we begin with a brief review of instruction execution characteristics. The aspects of computation of interest are as follows:
• Operations performed:These determine the functions to be performed by the processor and its interaction with memory.
• Operands used:The types of operands and the frequency of their use determine the memory organization for storing them and the addressing modes for accessing them.
• Execution sequencing:This determines the control and pipeline organization. In the remainder of this section, we summarize the results of a number of studies of high-level-language programs. All of the results are based on dynamic measurements.That is, measurements are collected by executing the program and counting the number of times some feature has appeared or a particular property has held true. In contrast, static measurements merely perform these counts on the source text of a program. They give no useful information on performance, because they are not weighted relative to the number of times each statement is executed.
Operations
A variety of studies have been made to analyze the behavior of HLL programs. Table 4.8, discussed in Chapter 4, includes key results from a number of studies. There is quite good agreement in the results of this mixture of languages and applications. Assignment statements predominate, suggesting that the simple movement of data is of high importance. There is also a preponderance of conditional statements (IF, LOOP). These statements are implemented in machine language with some sort of compare and branch instruction. This suggests that the sequence control mechanism of the instruction set is important. These results are instructive to the machine instruction set designer, indicating which types of statements occur most often and therefore should be supported in an “optimal” fashion. However, these results do not reveal which statements use the most time in the execution of a typical program. That is, given a compiled machinelanguage program, which statements in the source language cause the execution of the most machine-language instructions? To get at this underlying phenomenon, the Patterson programs [PATT82a], described in Appendix 4A, were compiled on the VAX, PDP-11, and Motorola
68000 to determine the average number of machine instructions and memory references per statement type. The second and third columns in Table 13.2 show the relative frequency of occurrence of various HLL instructions in a variety of programs; the data were obtained by observing the occurrences in running programs rather than just the number of times that statements occur in the source code.
Table 13.2 Weighted Relative Dynamic Frequency of HLL Operations [PATT82a]

Kết quả (Việt) 2:

Trong khi đó, một số nghiên cứu đã được thực hiện trong những năm qua để xác định các đặc điểm và các hình thức thực hiện các hướng dẫn của máy được tạo ra từ các chương trình HLL. Kết quả của những nghiên cứu này lấy cảm hứng từ một số nhà nghiên cứu để tìm một cách tiếp cận khác nhau: cụ thể là, để làm cho các kiến trúc để hỗ trợ các HLL đơn giản, chứ không phải là phức tạp hơn. Để hiểu được lý luận của những người ủng hộ RISC, chúng ta bắt đầu với một đánh giá ngắn gọn về đặc điểm hướng dẫn thực hiện. Các khía cạnh của tính toán tiền lãi như sau:
• Các hoạt động thực hiện: Những xác định các chức năng được thực hiện bởi bộ vi xử lý và tương tác của nó với bộ nhớ.
• Phép toán sử dụng: Các loại toán hạng và tần số sử dụng của họ xác định tổ chức bộ nhớ để lưu trữ họ và các chế độ địa chỉ để truy cập chúng.
• Thực hiện trình tự: điều này xác định việc kiểm soát và đường ống dẫn tổ chức. Trong phần còn lại của phần này, chúng tôi tóm tắt các kết quả của một số nghiên cứu của các chương trình cấp bằng tiếng cao. Tất cả các kết quả dựa vào measurements.That động được, đo lường được thu thập bằng cách thực hiện các chương trình và đếm số lần một số tính năng đã xuất hiện hay một tài sản cụ thể đã được tổ chức đúng. Ngược lại, đo tĩnh chỉ đơn thuần thực hiện các tính trên văn bản mã nguồn của chương trình. Họ cho rằng không có thông tin hữu ích về hiệu suất, bởi vì họ không được trọng tương đối so với số lần mỗi câu lệnh được thực thi.
Operations
Một loạt các nghiên cứu đã được thực hiện để phân tích hành vi của chương trình HLL. Bảng 4.8, thảo luận trong Chương 4, bao gồm kết quả quan trọng từ một số nghiên cứu. Có thỏa thuận khá tốt trong các kết quả của hỗn hợp này của ngôn ngữ và các ứng dụng. Câu lệnh gán chiếm ưu thế, cho thấy rằng các chuyển động đơn giản của dữ liệu có tầm quan trọng cao. Ngoài ra còn có một ưu thế của câu điều kiện (IF, LOOP). Các báo cáo này được thực hiện trong ngôn ngữ máy với một số loại so sánh và hướng dẫn chi nhánh. Điều này cho thấy rằng cơ chế điều khiển trình tự của các tập lệnh là quan trọng. Những kết quả này là bài ​​học để các nhà thiết kế tập lệnh máy, cho thấy những loại báo cáo xảy ra thường xuyên nhất và do đó cần được hỗ trợ trong một thời trang "tối ưu". Tuy nhiên, những kết quả này không tiết lộ mà báo cáo sử dụng nhiều thời gian nhất trong việc thực hiện một chương trình điển hình. Đó là, đưa ra một chương trình machinelanguage biên soạn, mà câu lệnh trong ngôn ngữ nguồn gây ra việc thực hiện các chỉ dẫn máy ngôn ngữ nhất? Để có được ở hiện tượng cơ bản này, các chương trình Patterson [PATT82a], được mô tả trong Phụ lục 4A, được biên soạn trên VAX, PDP-11, và Motorola
68000 để xác định số lượng trung bình các hướng dẫn của máy và tài liệu tham khảo bộ nhớ cho mỗi loại báo cáo. Các cột thứ hai và thứ ba trong Bảng 13.2 cho thấy tần số tương đối của xuất hiện của các hướng dẫn HLL khác nhau trong một loạt các chương trình; các dữ liệu được thu thập bằng cách quan sát những lần xuất hiện trong chương trình đang chạy chứ không phải chỉ là số lần mà báo cáo xảy ra trong mã nguồn.
Bảng 13.2 trọng tương đối năng động tần số của HLL Operations [PATT82a]