一個PROLOG語言處理機：LISCP-II設計上的一些考慮

Abstract

由於PROLOG程序呼叫具有回溯的特性，除了傳統程序的ENVIRONMENT ACTIVATION REC ORD 之外，還需要CHOICE POINT ACTIVATION RECORD，在回溯時指出下一個被執行子 句的進入點。傳統的重疊式多重記錄器窗循序調整窗指標的做法，只能選擇ENVIRONM ENT 或CHOICE POINT兩者之一，放在記錄器窗內。LISCP-Ⅱ提出了可分離重疊式多重 記錄窗（SORW）的觀念，掌握了PROLOG程序呼叫的特質，可以把ENVIRONMENT 和CHOI CE POINT兩種ACTIVATION RECORD 都放置在記錄器窗內，不僅提高了記錄器檔案的使 用效率，也加快程序呼叫控制轉移的速度。SORW的作用相當於PLM 的STACK 快速記憶 體，除了有記錄器的好處之外，在沒發生記錄器窗過溢之前，不必考慮記錄器內容與 主記憶體內容一致性的問題。 本論文以３０個測試程式對PROLOG精簡指令集處理機LISCP-Ⅱ的執行情形加以分析， 以做為LISCP-Ⅱ雛型機系統設計的參考。經由分析測試程式執行時搜集的統計資料配 合簡單的數學分析，我們結合了可分離重疊式多重記錄器窗與擴展記憶體窗矩陣（EW M ）的設計優點，提出了更有效率的記錄器窗管理方式。 對LISCP-Ⅱ、SPUR與PLM 執行測試程式的效能進行比較評估，我們得知由於LISCP-Ⅱ 在硬體與指令集設計上配合編譯器的最佳化步驟，使得它可以達到三者中最高的執行 效能。良好的記憶體系統設計使得LISCP-Ⅱ指令FETCH 的動作融入導管執行的整體設 計中，消除了精簡指令集處理機較大的程式碼可能對系統效能造成的影響。