自定义VM中有多少个寄存器？

Question

我正在设计一个自定义虚拟机，我很好奇我应该使用多少个寄存器。最初，我有255，但我有点担心每次调用一个函数时都会将255个指针（整个KB）支持到堆栈或堆上，而大多数都不会被使用。我应该使用多少个寄存器？

Answer 1

您可能希望查看register windows，这是一种减少任何时候可用的“活动”寄存器数量的方法，同时仍然在核心中保留大量寄存器。

话虽如此，您可能会发现使用基于堆栈的架构更方便。一些旨在用软件（JVM，CLR，Python等）实现的主要虚拟机使用堆栈架构。为堆栈编写编译器肯定更容易，而不是人为限制的寄存器集。

Answer 2

这通常取决于您认为您需要多少。我质疑255寄存器在实际应用中的用处。

我构建的最后一台注册机旨在支持一种小型编程语言，在绘制出来时，我查看了应用程序的类型，我想引导人们使用的设计方法，平衡所有与性能有关的问题。设计寄存器文件。

如果没有更多细节，这不是一件容易回答的事情，但是如果你停下来想想你正在尝试做什么，并在你认为重要的任何方面做到平衡，你就会来到你可以接受的结论，这可能是有道理的。

Answer 3

无论你选择多少个寄存器，对于大多数子程序来说，你可能会有太多的寄存器，而对于一些子程序来说，它们太少了。 （这只是猜测。但是，考虑编程中有多少内容遵循幂律分布 - 对象，模块，类的传入引用，对象，模块，类的传出引用，子例程的圈复杂度，子例程的NPath复杂性，SLOC子程序的长度，对象的生命周期，对象的大小 - 假设子程序的寄存器数量也是如此，这是合理的，特别是如果你认为复杂性/长度和寄存器数量之间可能存在相关性。）

Parrot VM找到了一个很简单的方法：它们有一个无限个寄存器。显然，这些寄存器不是存储在无限数组中，而是懒惰地为任何单个子例程实现足够的寄存器。这样，它们永远不会用完寄存器，也不会浪费任何空间。

Answer 4

对不起伙计们。我对这个做了个傻瓜。事实证明我已经有了一个寄存器向量来优化对堆栈的访问，我完全忘记了这一点。我只是将状态中的寄存器设置为对堆栈寄存器的引用，而不是重复它们。现在我需要做的就是专注于直接推送到寄存器，并以一种有效的方式解决问题。这些寄存器也永远不需要支持，因为它们不依赖于函数，它们将完全按照我的堆栈增长。我从来没有想到我可以将值推入它们而不会将等价值推入堆栈。

绝对可怕的模板混乱，这变成了简单的设计概念虽然让我非常不开心。想要购买：静态if和可变参数模板。