数据表示、指令系统设计原理与优化

第四章数据表示和指令系统数据类型和表示指令系统设计原理和优化RISC计算机数据表示、指令系统设计原理与优化第1页本章关键点浮点数据表示IEEE标准及应用自定义数据表示定义、分类及优点哈夫曼概念及在计算机中应用，操作码编码法指令系统编码方法，指令系统设计标准两种指令系统格调，特点（RISC、CISC）简述RISC主要技术数据表示、指令系统设计原理与优化第2页4.1引言（1）考虑计算机面向应用领域，程序设计语言，编译程序，操作系统直到硬件组成等很多原因。（2）怎样继承软件资产，确保软件向后兼容和向上兼容也是要加以考虑现实问题。指令系统：又称指令集（instructionset）是计算机体系结构设计关键，是计算机软、硬件接口,是用机器语言汇编语言编写程序用户所能看到计算机基本属性。

4．1．1传统计算机指令系统设计技术总之要对执行性能，软、硬件开发费用，可靠性等各种原因间矛盾，综合权衡考虑。设计一个新指令系统，从提出指令系统编码到实现这种指令系统硬件要经过几次重复。数据表示、指令系统设计原理与优化第3页（1）依据计算机未来用途及通常机器指令集拟出初步指令系统设计及实现，（2）编出这套指令系统设计编译程序，（3）进行模拟测试，研究这套指令操作码，寻址方式及其它效能，（4）进行指令系统优化。（5）如此重复进行，要充分考虑计算机应用和对各类高级语言执行效率，并对大量算法进行测试，使机器效能最高。计算机指令系统设计技术基本过程：当代计算机指令系统设计必须由编译程序设计人员同系统结构设计人员共同配合进行传统计算机指令系统设计。数据表示、指令系统设计原理与优化第4页完备性：要求计算机全部功效操作都包含在指令系统中，指令系统愈丰富，功效愈强，编译程序愈好写好用，利用范围愈广。指令系统设计规则：规整性，均匀性：要使相同操作含有相同要求，全部操作都均匀对称地在存放器和存放器单元间进行，尽可能甚至不出现例外情况和特殊使用方法。正交性：编译程序设计人员希望数据类型、寻址方式、操作类型都相互独立，这么便于处理，也减轻编译负担。可组合性对称性：指令系统对全部寻址方式和全部数据类型都能适用，减化编译程序代码生成。数据表示、指令系统设计原理与优化第5页从系统结构设计人员角度出发，指令系统还应考虑到：兼容性：指令系统设计屡次重复，注意简单周到，还应注意系列机中软件兼容性．可扩性：保留一定余量操作码空间，为以后扩展用，并适应工艺技术新发展。指令码高密度性：对于那些频度高指令串能够进行优化，设计新指令代替，提升指令码密度，降低存放容量和访问存放器次数，以提升效率。数据表示、指令系统设计原理与优化第6页4.1.2指令系统发展两种路径CISC,RISC(一)复杂指令集计算机（CISC）(二)精简指令系统计算机（RISC）

经过降低指令总数和简化指令功效来降低硬件设计复杂程度，提升指令执行速度，使指令简单，有效可行。指令系统庞大硬件复杂、庞大执行速度低编译程序复杂、长部分指令使用效率低PENTIUM处理器：RISC特征：一些指令以硬连线来实现，并能在一个时钟周期执行完；CISC特征：用微代码实现，需要2-3个时钟周期执行时间，有各种寻址方式，各种指令长度，为数不多通用存放器。数据表示、指令系统设计原理与优化第7页4.2数据类型和数据表示

4.2.1数据类型计算机中惯用数据有三类：用户定义数据系统数据指令数据数据类型：指一组数据值集合，还定义了可作用于这个集合上操作集。

从系统结构看有基本数据类型，结构数据类型，抽象数据类型和访问指针。用户定义系统数据类型数据表示、指令系统设计原理与优化第8页4.2.2基本数据表示数据表示：指在计算机中能由硬件直接辩认,指令系统能够直接调用数据类型。

数据结构：结构化数据组织方式，它反应了应用中各种数据元或信息元间结构关系。它必须经过软件映象，变换成机器中所含有（存放于一维存放器内）各种数据表示来实现。数据表示实质上是一个软、硬件取舍问题。数据表示、指令系统设计原理与优化第9页4.2.4二进制订点，浮点，数据表示IEEE754浮点数据表示标准：1823S符号位EM指数尾数32位单精度形式11152S符号位EM指数尾数64位双精度形式数据表示、指令系统设计原理与优化第10页32位浮点单精度数据形式：数据表示、指令系统设计原理与优化第11页4.2.5自定义数据表示为了缩短机器语言同高级语言对数据属性说明之间语义差距。目：自定义数据表示：由数据本身来表明数据类型，使计算机内数据含有自定义能力。分类：带标志符数据表示数据描述符数据表示、指令系统设计原理与优化第12页带标志符数据表示：描述简单数据，标志符是和每个数据值相连，存在同一存贮单元内。数据标志位数据值优点：（1）简化了指令系统。（2）轻易检出程序编制中错误。 （3）简化了编译程序。 （4）支持数据库系统。（5）简化程序设计。（6）便于软件测试。数据表示、指令系统设计原理与优化第13页缺点：①每个字都增加了标志位，使字长增长。但其次：缩短了目程序长度。操作码总数降低导致操作码位数降低。②降低指令执行速度。但：编制时间、调试时间降低，编制时间+调试时间+执行时间降低。与其他计算机兼容性差，硬件复杂。数据表示、指令系统设计原理与优化第14页数据描述符：用来描述复杂和多维数据，如向量、数组、统计等，描述符专用来描述所要访问数据特征，它和数据字分开存放，机器经描述符形成访问每个元素地址及其它信息，增加一级以上寻址，（描述符或数据字）而数据字本身又是带标志符数据表示。与带标志符数据表示不一样之处：标志符要与每个数据相连，二者合存在一个存放器单元中；而描述符则和数据分开放；要访问数据集中元素时，必须先访问描述符，这就最少要增加一级寻址；描述符可看成是程序一部分，而不是数据一部分，因为它是专门来描述要访问数据特征。现以B6500，7500为例进行自定义数据表示说明数据表示、指令系统设计原理与优化第15页数据000数值描述符101PCISRTD长度地址311112022011数据描述符0：单精度数据1：双精度数据1：不连续数据0：连续数据1：数据集中一个0：数据集全体1：在主存中0：不在主存中只准读出数据00：数据描述符写其它描述符数据表示、指令系统设计原理与优化第16页1013101410141014000000000000000000000000000000000000用数据描述符描述一个3*4二维阵列：三元素向量四元素向量块内元素个数四元素向量四元素向量数据表示、指令系统设计原理与优化第17页描述符读取操作数过程操作码XY101101101地址形成逻辑000000101指令存放器描述符描述符主存放器（数据）（数据）……数据表示、指令系统设计原理与优化第18页

CDCSTAR-100计算机对每一个向量数据用基地址，长度和位移量三个参量表示，其中对于指令，操作向量起始地址=基址+位移量，操作向量有效长度=向量长度-位移量向量加XAYBZC其中X，Y，Z各区段表示存放器号，分别表示源向量A，B和结果向量位移量，而A，B，C各区段分别存放源向量A，B和结果向量C基地址及长度。4.2.6向量数据表示向量：指含有n个数据数组。特点：各个数据称为数组元素，而每个数据应含有相同数据类型，(如实数或逻辑数)；相同数据表示（如字长、字格式相同）；进行相同操作；而各数据之间是独立无关，这么一个数组称为向量。数据表示、指令系统设计原理与优化第19页基地址向量长度向量数据表示参数起始地址（基地址十位移量）向量有效长度位移量........数据表示、指令系统设计原理与优化第20页A0A1A2A3A4A5A6A7A010011001A3A2(0)A1(0)A4A7A6(0)A5(0)A0A7A4A301234567稀疏向量压缩向量排序向量稀疏向量压缩表示数据表示、指令系统设计原理与优化第21页4.3指令系统设计原理指令系统中指令编码方法：1.正交法指令中每个分段（包含操作码、操作数地址等）相互独立，操作数地址编码同操作码无关，反之亦然。优点：对流水机尤其适用，微程序控制数量降低。2.整体法指令中各个分段在译码时相互相关，操作码同操作数地址分界限并不清楚。优点：能够把使用频度高操作码同操作数地址码组合起来，加以缩短优化，而使用频度低能够较长些,这么能够节约存贮容量。缺点：在用微程序控制时，微程序数量较多，需要有较大微程序控制存贮器。3.混正当这种方法把上两种方法优点结合起来。数据表示、指令系统设计原理与优化第22页（二）指令系统及结构分类指令系统也能够按下面几个准则分类：1.每条指令中显式指明操作数个数2.CPU中存放操作数部件类型3.数据类型和数据表示4.ALU指令操作数个数和位置基本思想：计算机系统中一些基本操作（包含操作系统和高级语言操作）应由硬件实现还是由软件实现；一些复杂操作是由一条指令实现还是由一串指令实现。数据表示、指令系统设计原理与优化第23页堆栈机主要操作：是压入和弹出，主要是以后进先出方式。优点：面向堆栈，指令短，表示式求值简单；能够有较高编码密度。缺点：不能随机访问和编译技术不匹配，极难高速执行：这类机器例子Burroughs5500，HP3000。主要依据：在CPU中以何种存放方式来存放操作数。指令系统集结构分类分类：堆栈型累加器型通用存放器型R-RR-MM-M数据表示、指令系统设计原理与优化第24页累加器为基础指令系统累加器型机器是有一个隐含操作数机器，指令能够直接装卸或存放累加器中。操作时取一个操作数，另一个操作数取自累加器，结果放回到累加器累加器类基本优缺点与堆栈机相同。这类机器例子是PDP-8。存放器为基础指令系统（GPR机）：优点：（1）因为数据在存放器中，降低了对存放器存取，速度更加快一些。（2）数值表示有很强适应性。缺点：指令格式必须包含存放器指针空间。GPR机类型：有三类GPR机，它们是存放器-存放器型机和存放器-存放器型机。还有存放器-存放器型机数据表示、指令系统设计原理与优化第25页取/存存放器或存放器存放器或存放器2/3IBM360/370DECVAX-11RISC机存放器集取/存累加器累加器1PDP-8MC6800累加器进栈或退栈堆栈0B5500/6500HP3000Transputer堆栈访问显式操作数过程结果存放目地每条ALU指令需指明显式操作数机器型号CPU中存放部件形式三种不一样指令系统集结构数据表示、指令系统设计原理与优化第26页PDP-11，IBM360/370SS型指令2M-M2VAX-11系列机3M-M3PDP-10，MC68000，IBM360/370中RX型指令IBM360/370中RS型指令23R-M1IBMRT-PC，IBM360/370中RR型指令SPARC，MIPS，HPPA等RISC机23R-R0计算机实例ALU指令中可能使用操作数个数结构类型ALU指令访存操作数个数经典计算机中ALU指令所使用访存操作数个数数据表示、指令系统设计原理与优化第27页4.3.2寻址技术一.访问方式

按地址访问:串行次序访问，按指定地址读取代码（地址可是通用存放器，专用存放器，内存）地址概念：逻辑地址，物理地址地址编址方式采取三种：统一编址，局部编址，隐含编址详细可按面向对象和寻址方式来区分

按内容访问：给出欲访问单元内容，其主要特点是以并行方式查找所需信息内容。（联想存放器）寻址技术：指是指令按什么方式寻找（或访问）到所需操作数或信息。它影响主存规模速度及存取方式。寻址方式对应用程序员是透明。数据表示、指令系统设计原理与优化第28页二程序定位方式直接定位方式直接使用实际贮存物理地址来编写或编译程序，当前大多不用这种方式。静态定位方式专门用装入程序来完成，一旦装入主存就不能再变动了，这种方式实现简单，但不够灵活，主存利用率不高，多个用户不能共享主存。动态定位方式利用类似变址寻址方法，有硬件支持完成。只把主存起始地址装入该程序对应基址存放器中，指令地址不需全部修改。优点：主存利用率高，多个用户能够共享同一个程序段，支持虚拟存放器实现。缺点：需要硬件支持，实现算法比较复杂。数据表示、指令系统设计原理与优化第29页4.3.3指令系统功效设计设计指令时，要考虑三个原因：速度，价格，灵活性通用计算机指令分为五类：数据传送类指令运算类指令程序控制类指令输入输出指令处理机控制和调试指令数据表示、指令系统设计原理与优化第30页4.3.4指令格式优化哈夫曼压缩基本思想：当各种事件发生概率不均时，采取优化技术对发生概率最高事件用最短位数（时间）来表示（处理），而对出现概率较低，用较长位数（时间）来表示（处理），就会造成表示（处理）平均位数（时间）缩短。指令优化经过操作码优化和地址码优化进行。指令格式优化目标：怎样用最短位数表示指令操作信息和地址信息，用最短时间处理频度高指令，使二者之间有最正确配合以降低指令字中冗余信息以及用最少信息位来表示所需操作信息和地址信息。数据表示、指令系统设计原理与优化第31页用哈夫曼压缩概念进行编码步骤：（1）

将要编码字符按出现频率次序排列，频率相等符号可任意排列；（2）

把出现频率最小两个符号合并，并将其频率相加，按相加后频率次序重新排序；（3）

继续过程（2），直至只剩下两个频率，今后以相反过程进行编码；（4）

对最终两个频率分别指定代码0和1；（5）

若某一频率由两个频率相加而成，则分别指定这两个频下一个代码为0或1；（6）

继续过程（5），直到全部符号均已指定不一样代码为止。数据表示、指令系统设计原理与优化第32页现设一台模型机，共有7种不一样指令，使用频度如表所表示。若用定长操作码表示，则需要3位。I10.40I20.30I30.15I40.05I50.04I60.03I70.03指令使用频度操作码表示平均长度L=∑li*PiLi：第i个操作码长度H=-∑Pilog2Pi=0.40*1.32+0.30*1.74+0.15*2.74+0.05*4.32+0.04*4.64+0.03*5.06+0.03*5.06=2.17则信息冗余量K=1-H/操作码实际平均长度=1-2.17/3=0.28(即28%)操作码信息源熵：信息源所包含平均最短信息量.H=-∑Pilog2Pi,其中Pi为第i个信息源频度数据表示、指令系统设计原理与优化第33页∑Pili=0.40*1+0.30*2+0.15*3+0.05*5+0.04*5+0.03*5+0.03*5=2.20(位)这种编码信息冗余为K=1-2.17/2.20≈1.36%1.000.600.300.150.060.090.030.030.040.050.150.300.40111111000000为降低此信息冗余量，改用哈夫曼树:

I7I6I5I4I3I2I1数据表示、指令系统设计原理与优化第34页411115111110.03I7411105111100.03I6411015111010.04I5411005111000.05I421031100.15I32012100.30I2200100.40I1OP长度li用哈夫曼概念扩展操作码OP长度li操作码OP使用哈夫曼编码频度（Pi）

指令操作码扩展（等长扩展）数据表示、指令系统设计原理与优化第35页0001000011101500000001...1110151111...11111111...000000011110151111...11111111...111111111111...800000001...01116410001000...111151210001000...1111000000010111100010001111000000010111......15/15/158/64/512编码法数据表示、指令系统设计原理与优化第36页

指令格式优化地址码表示和寻址方式采取对应优化办法，程序所需总位数才得以降低。因为操作数地址是随机无规律可循，归结为指令格式优化。地址码优化时应注意问题：（1）操作数地址码长度可在很宽范围内改变，只要恰当安排就可与变长操作码很好合成定长指令。这么地址码宽度应随不一样指令，其宽度能够改变；（2）

经过改变指令字中地址数和地址码长度，以使单地址、双地址甚至三地址都能够在指令中使用；（3）设法利用空白处存放马上操作数或常数。（4）丰富多彩寻址方式。数据表示、指令系统设计原理与优化第37页VAX-11指令格式和寻址方式2到6个附加操作数描述码和它们扩充字节1到8个字节操作数描述码描述码1可能带扩充字节操作数描述码1操作码158702到6个可能有附加操作数描述码和它们扩充字节地址增大VAX-11基本指令格式存放器寻址方式数据表示、指令系统设计原理与优化第38页寻址方式存放器00直接量7430750指明12种寻址方式之一，但不包含直接量方式指明16个存放器6位直接量VAX-1操作数描述码格式6数据表示、指令系统设计原理与优化第39页a.马上方式b.绝对方式c.存放器直接方式d.存放器间接寻址方式e.自增寻址方式f.自减寻址方式g.变址寻址方式VAX-11主要寻址方式数据表示、指令系统设计原理与优化第40页i.变址位移寻址方式j.自增变址寻址方式k.自减变址寻址方式l.基址寻址方式m.基址变址寻址方式h.位移寻址方式数据表示、指令系统设计原理与优化第41页4.3.5指令系统执行和优化面向目标程序优化实现面向操作系统优化实现面向高级语言优化实现（一）指令控制和执行计算机控制过程：取指令、分析指令（译码、取操作数），执行指令，再取下一条指令周而复始过程。程序执行过程：次序执行、转移（条件转移或无条件转移）和进程调用和返回。（二）指令系统优化和改进由计算机系统层次结构看，指令系统应对于各层工作给于有力支持，这么计算机效率才能更高。数据表示、指令系统设计原理与优化第42页面向目标程序优化实现来改进静态使用频度：对程序中出现各种指令以及指令串进行统计得出百分比。动态使用频度：在目标程序执行过程中对出现各种指令和指令串进行统计得出百分比。基本思绪：对于那些频度高惯用指令，能够考虑增强其功效，加紧其执行速度，缩短其指令字长；而对于那些使用频度很低指令就能够考虑将其取消，或将其功效合并到一些频度较高指令中去。优化传送类指令：如成组传送指令、自增循环（LDIR）自减循环（LDDR）等优化转移类指令：如屏蔽码（IBM370），各种转移指令等优化运算类指令：如多项式运算指令POLY数据表示、指令系统设计原理与优化第43页Z80微型计算机自增循环指令LDIR长度为2个字节，时钟周期传送一个数椐为5个或4个周期（当BC计数值为0时）所以，当传送100个数时，需499个周期。如没有该条指令，则需以下指令串：字节周期LOOP：LDA（HL）；12LD（DE）A；12INCHL；11INCDE；11DECBC；11JPNZLOOP22该指令串统计完成当传送100个数时，需899个周期。

POLY指令完成P(X)=C(0)+X*(C(1)+X*(C(2)+……X*C(d))….)运算OPargdegreetbladdr优化运算类指令：OP操作码arg变量值degree多项式阶tbladdr系数表地址数据表示、指令系统设计原理与优化第44页目标：尽可能缩短高级语言和机器语言语义差距，以利于支持高级语言编译系统，缩短编译程序长度和编译所需时间。面向高级语言和编译程序改进指令系统对使用频度高语句采取增加对应功效指令提升编译速度和执行速度增强系统结构规整性，正交性，可组合性，统一性和全方面性等直接执行系统结构（DEA）能直接执行高级语言源码，不需要经过中间翻译。数据表示、指令系统设计原理与优化第45页设置特权指令支持操作系统可靠运行增加支持工作状态和访问方式转换指令，如VAX-11操作系统分四层，每层有不一样访问特权，利用CHMX指令增加访问权和RET返回指令改变访问方式，降低转换开销：内核方式（K）、执行方式（E）、管理方式（S）、用户方式（V）

支持进程转换指令如VAX-11设保留进程关联指令SVPCTX，恢复进程关联指令LDPCTX设置用来支持进程同时和互斥指令设置中止系统指令指令对操作系统支持目标：怎样缩短操作系统与计算机系统结构之间语义差距，以利于深入降低运行操作系统所需要辅助操作时间和节约操作系统软件所占用存放空间。数据表示、指令系统设计原理与优化第46页4.4RISC计算机（一）RISC设计思想起源20%-80%定律系统设计中硬件和软件之间折衷VLSI工艺技术发展4.4.1RISC计算机设计原理（二）RISC结构设计标准（1）选择使用频度高指令，增加少许支持操作系统和高级语言实现及其它功效有用指令，寻址方式也取最基本一、两种，使指令条数少，格式简单，并含有相同长度。（2）提升处理速度，采取流水技术使每一条指令都在一个机器周期内完成。大部分指令操作在存放器之间进行，采取硬件逻辑控制实现操作，只有少许使用微程序实现。（3）简化编译工作，一个周期完成一条指令操作，编译器易于调整指令流。数据表示、指令系统设计原理与优化第47页美国卡内基梅隆（CanegicMellon）大学定义(1)

指令系统中大多数指令只需执行简单和基本功效，其执行过程是在单个机器周期期内完成。(2)

只保留LOAD指令和STORE指令。面向运算操作都经过LOAD指令和STORE指令，从内存放器预先放在存放器堆内，加紧执行速度。(3)

芯片逻辑不采取或少采取微码技术，而硬布线逻辑，降低指令解释开销。(4)

降低指令数和寻址方式，使控制部件简化，加紧执行速度。(5)指令格式固定，指令译码简化。(6)

编译开销很大，应尽可能优化。数据表示、指令系统设计原理与优化第48页（三）RISC主要特征指令格式简单化规整化（存放器-存放器型）基本是单调周期操作（指令功效和执行周期权和选择）分开存取指令数据，引入多级Cache面向存放器堆结构充分提升流水线效率（用各种技术降低相关阻塞）采取硬逻辑控制方式（少数采取微程序设计）采取优化编译技术，很好支持高级语言数据表示、指令系统设计原理与优化第49页（四）RISCCPI讨论Tcpu=IN*CPI*Tc其中Tc:表示时钟周期。IN:表示CPU执行某一程序中所包含指令总数。CPI:表示执行每条指令所需平均时钟周期数。33~52~151

CISC10~21.1~1.41.3~1.4

RISC时钟周期Tc(ns)指令平均周期（CPI）指令条数（IN）类型能够看出RISC结构Tcpu值远比CISC结构小，RISC是经过降低CPI值，简化结构来降低Tcpu,而CISC是经过降低IN值来降低Tcpu。数据表示、指令系统设计原理与优化第50页（五）RISC体系结构1.数据类型(1)字长32位发展到64位(2)整形数据：包含无符号和有符号字节，半字，全字数据

(3)浮点数据：支持ANSI/IEEE浮点数据类型，也就是单精度，双精度符点数(4)除以上基本数据类型外，为支持不一样应用往往支持一些附加数据类型，如i860支持8位，16位与32位像素以提供高性能图像处理（一）RISC体系结构数据表示、指令系统设计原理与优化第51页2.寻址方式RISC体系结构普通支持最惯用简单寻址方式，以优化程序密集度与速度，惯用有：马上寻址方式存放器直接寻址方式存放器间接寻址方式相对寻址方式变址寻址方式位移量方式数据表示、指令系统设计原理与优化第52页3.存放器模型和存放器管理现现在RISC差不多都采取存放器体系结构，理由是存放器比存放器快，代码生成有通用性，编译程序更轻易有效使用存放器。大量（不少于32个）CPU存放器好处是：（1）降低CPU与存放器之间传送而加紧操作（2）在CPU内支持过程参数传递（3）在CPU内支持多任务上下文转换和中止处理RRISC中存放器管理方式由三类模型：窗口（Windows）模型、Cache模型、矩阵模型数据表示、指令系统设计原理与优化第53页4.

存放器管理首(1)虚拟地址空间大小。现在32位RISC当前都取满4G字节。其(2)其次是页面大小，页面大小和主存容量及系统应用程序大小相关系，i860与SPARC都支持4K字节页面大小。第(3)映射大小是由操作系统内核所隐藏，含有64个页经典TLB实现只能映射64*4K字节。RISC都是二级或三级存放层次，即在贮存和CPU之间加一级或二级高速缓冲存放器（Cache）。数据表示、指令系统设计原理与优化第54页(二)指令系统RISC指令条数极少，格式简单，规整，基本上都在一个周期完成；指令规整化要求RISC指令基本上是一个字节，而且指令中操作码字段与操作数字段最好是正交并含有统一规格，这有利于流水线执行，还能够提升译码操作效率，使译码控制逻辑电路简化；RISC有利于支持高级语言，使用逻辑控制，不再使用微代码，表达了用硬件取代软件。RISC强调优化编译技术，不但是生成代码，而且要优化代码。对于指令系统详细选择，能够经过对现有体系结构进行静态测试和动态测试，即在程序运行时计算指令出现次数来进行。数据表示、指令系统设计原理与优化第55页4.4.3RISC主要技术（一）流水线结构和指令调度

RISC主要特点之一是充分提升流水线效率流水线执行和相关性

IFIDEXWR

IFIDEXWR

IFIDEXWR

IFID气泡EXWRIF冲刷IF–取指令ID-指令译码EX-执行指令WR-写回结果nn+1n+2n+3n+4数据表示、指令系统设计原理与优化第56页（二）存放器窗口芯片上有大量通用存放器，在执行程序时能够存放更多操作数或公用参数，采取存放器窗口技术还能够更加好支持过程调用和返回，提升机器工作效率。存放器窗口技术：就是把整个存放器组分成很多小组，每个过程分配一个存放器小组，当发生过程调用时，自动地把CPU转换到不一样存放器小组使用，不再需要作保留和恢复操作，这个存放器小组就叫做存放器窗口，相邻存放器窗口间有部分是重合，便于调用参数传送。RISC有八个存放器窗口，代表八个过程，重合窗口之间组成类似环形缓冲器，窗口之间转换时经过改变硬件指针内容实现，当超出八个过程调用时，将一个窗口