学习笔记：计算机组成原理Ch3.时序计算机的指令和地址
本章主要围绕两个主线：
如何突破冯诺依曼瓶颈（Vom Neumann Bottleneck）？
如何实现高级程序语言（HLL）？
先来看一下冯诺依曼瓶颈，在之前定义过冯诺依曼架构，会发现，存储器到处理器之间需要通道连接，那么连接的通道就是限制计算机性能的瓶颈，下面介绍几种突破的方法：
Program Counter：
在处理单元设置寄存器（register），P register中存储一系列连续的地址，而I register中存储instruction，这样每一次运算，instruction format 中的next就可以省略。
值得注意的是，control unit中还会留有一个next指令：
因为control指令的任务就是改变指令的顺序，所以需要next指令
using Stack：
如下图所示
stack处理时，同时吞入stack上方的两个元素，处理完，吐出一个res放在上方，
这样在instruction format里就可以只留下操作指令，其余都可以省略。
在介绍栈命令时，可以先来看看一个操作的原理，:reverse polish notation
我愿意把他比作日语、韩语，之前的操作是主谓宾，现在变成主宾谓：
1+1 ——-》 1 1 +
这样就能非常好的适应上面介绍的栈运算。
问题就回来了，栈运算真的能突破瓶颈吗？
如上图所示的例子，栈运算虽然不需要任何地址，但是操作数会远远大于普通的运算，所以有时候弊大于利。
using register for intermediate result：
和之前的P register相似，在cpu和memory之间设置一个register，当我们操作的量1恰好也可以作为输出量时，就可以将另外一个量存储在register中，就减少一个需要传递的信息。
前面介绍的都是在信息处理指令的容量缩小，下面介绍如何缩小控制指令：
可以把指令合并，如下图所示：
当然，我们也可以合并指令，让一个指令可以干很多事情：
Vector Instruction：
还记得for、while循环吗，在其中会设置一个counter，用于看是否到达了最终需要的结果，也可以在指令里设置一个counter：
现在来看，该如何支持高级程序语言(HLL):
如何返回值（return）？
使用stack，在data memory里设置一个stack，每次操作完，把值压上去，最后执行到返回操作时，返回stack最上面的值。
如何定位（addressing）？
分为直接定位、间接定位（indirect addressing）、relative addressing
直接定位：直接定位memory里的地址。
间接定位：先定位地址的地址，再转接到地址。更常见的是在register里得到地址的地址，然后在memory里定位地址。
relative addressing：想象这是一个数组，有index和base，其实先定位的是base基准数，然后index是在地址中的offset（偏移量），这样是不是就能理解数组是从0开始的了。
在高级语言里还会出现block：
这些block通常都有层次，实际上在memory中是运用static link和dynamic link连接而成的。
下面来解释如何实现function：
function和macros的区别在第一章已经介绍过了，这里不赘述。
在function里如何传递参数：
两种办法：
值传递：对原来的值取copy，非常好理解
引用传递：calling program提供这个值的地址，在地址上操作。
在function中如何return？
存在一个stack如上文介绍的那样，直接取出最上面的值。