处理器设计的谬误(1)

主机(B2000/3000/4000)，以及一种被用于B1700/1800机 的有趣的微码架构，其中，包括一组可以被进出交换以匹配不同语言的解释指令集组。正如关于B5000的最热心评论所说，Burroughs“专注于采用较 高级的编程注释以实际地排斥机器或汇编语言”[EAR]。

　　遗憾的是，Burroughs E-mode机因HLL机的若干缺点而受损。它们在标准科学和商务处理语言—FORTRAN和COBOL—上的表现肯定是缺乏活力的。后来，为这些机器构 建C编译器以及把Unix引入它们的根本架构上的尝试被证明是困难的，因架构的分层存储结构没有小的部分。要尝试把针对特定HLL的指令集扩展至较低端的 机器(包括由Burroughs的接任者Unisys在1989年推出的一种单芯片实现—称为单芯片A系列主机处理器(SCAMP) [UNI])需要大量的微码。遗憾的是，Algol 60从未真正以流行的编程语言起飞。这毫无疑问减少了Burroughs机的普及程度。

　　注释：关于E-mode机—[ORG73]、[CHU-CAR]和[CHU-DOR]—有几篇参考文选可用，这里仅仅给出了其中几篇。

　　如上所述，Burroughs以面向B2000/3000/ 4000计算机的COBOL语言继续它的针对特殊HLL的设计哲学，它至少具有针对更为流行、锁定商务的HLL的有点。

许多语言，同样差的结果

　　针对特定HLL的处理器设计的 吸引力，还导致人们开发直接运行用APL [HAS]、Lisp [WHO]、Prolog [FAG]以及其它直接针对Basic、Fortran、Pascal、PL/I和Snobol [DIT80]编写的程序的机器。的确，针对特定HLL的计算机架构设计方法所存在的问题导致人们在1980年[DIT80]对它们进行了深刻的反思，只 是在CISC工作站出现之前、以及后来在上世纪80年代中期RISC处理器和工作站出现之时。

　　从主机时代向着小型和微型计算机时代的迁移，见证了上述针对特定HLL的计算机架构设计方法以Burroughs B1700/1800获得重复使用，它为若干语言提供了微码指令集(COBOL、RPG以及其中的Fortran) [ORG77]和许多专用的工作站级机器。被设计来直接执行LISP的机器就是一个特别著名的例子(LISP机、Symbolics)。

　　分立微处理器时代也看到了若干针对特定HLL的微处理器架构，包括：被设计来运行Occam的Inmos Transputer；由贝尔实验室设计的用于直接执行C程序的CRISP处理器[DIT87a, DIT87b]；在所有这类微处理器当中，也许最为著名(或声名狼藉)的就是英特尔公司的432，它被设计为运行以Ada语言编写的程序[GEH]。 Transputer及其Occam描述了一种针对特定HLL的处理器的功能之一，有时候，它的开发者对于特殊的计算理论以信奉宗教般或准宗教般的热爱投 入，从而以奴性的方式证明它自己对于一种编程语言的奉献，并尽力进行实质努力以开发一种支持它的机器。

　　尽管Transputer编译器后来形成为更加传统的HLL，但是，Transputer是以Occam推出的，这是一种基于Tony Hoare的计算序列处理概念。Transputer就是特定为Occam构建的。Inmos的领导人Iann Barron是Occam的最高牧师。Transputer的历史描述了前面所列出的针对HLL的架构所存在的问题之一。它的成功高度依赖于找到一个对 Occam有足够兴趣的市场，以购买为它而设计的处理器，或者，对Transputer有足够的兴趣以采纳它作为与众不同的语言。这听起来很像一次宗教对 话。

　　英特尔公司的432被设计为执行Ada，Ada在更为一般的意义上说是面向对象的语言。英特尔公司的432可能代表针对特定HLL处理器的极端 情况，它对任何语言均无法实现足够的性能，包括用来设计它的Ada语言。实际上，英特尔公司的432微处理器整个冗长的故事一直遭受设计错误的折磨。在 [GEH]中引证了一些设计错误，我们发现它们分别是：

—Ada编译器产生谬误的指令；
—Ada编译器并不执行通用的子表达式消除；
—编译器由数值/结果通过参数，即使对于大的阵列(而不是由参考值)；
—编译器总是采用非常慢的模块间调用，即使当不必要时；
—指令以比特排列，因此，解码速度慢；
—从字面上看，不允许一个以上的指令流；
—机器的程序调用效率极低—超过1000个时钟周期，包括282个等待状态；相比之下，在那个时代的其它处理器采用不到100个时钟周期。

　　因此，英特尔的432执行通用的基准比Vax 11/780要慢10~26倍，而比8MHz 8086要慢2~23倍。对于英特尔来说，幸运的是，x86处理器以及用于IBM PC的接任者的演化取得了成功，从而让英特尔的432完全消失，它已经被当今大多数的计算从业者所遗忘。

Java: 最新注定要失败的努力

针对特定处理器的最后劫掠一直就在当今的嵌入式时代，利用由Sun、ARM以及其它供应商设计的特殊硬件来执行Java(Sun公司的 picoJava处理器以及ARM公