스택 머신

스택 머신(stack machine)은 컴퓨터 과학에서 스택으로 알려진 FILO 메모리 버퍼의 푸시(push)와 리드오프(readoff), 팝(pop)을 통해서만 실행 제어가 전적으로 관리되는 계산 모형으로, 아주 적은 수의 프로세서 레지스터만을 요구한다.

설계

대부분 또는 모든 스택 머신 명령어는 피연산자가 스택에서 나오고 결과가 스택에 배치된다고 가정한다. 스택은 두 개 이상의 입력 또는 두 개 이상의 결과를 쉽게 보유하므로 풍부한 작업 세트를 계산할 수 있다. 스택 기계 코드(p-코드라고도 함)에서 명령에는 제로 주소 형식으로 알려진 상수, 레지스터 또는 메모리 셀을 식별하는 추가 필드가 없는 작업을 명령하는 opcode만 있는 경우가 많다. 이는 명령어 디코딩을 크게 단순화한다. 분기, 즉시 로드 및 로드/저장 명령에는 인수 필드가 필요하지만 스택 머신은 종종 이러한 빈번한 경우가 여전히 opcode와 함께 컴팩트한 비트 그룹에 맞도록 배열한다. 이전 결과에서 피연산자를 선택하는 작업은 명령 순서에 따라 암시적으로 수행된다. 일부 스택 머신 명령어 세트는 하드웨어를 직접 구동하기보다는 가상 머신의 해석적 실행을 위한 것이다.

정수 상수 피연산자는 Push 또는 Load Immediate 명령어에 의해 푸시된다. 메모리는 종종 메모리 주소를 포함하거나 스택의 값에서 주소를 계산하는 별도의 로드 또는 저장 명령어에 의해 접근된다. 모든 실제 스택 머신에는 명시적인 주소 계산 없이 로컬 변수 및 형식 매개변수에 액세스하기 위한 로드-저장 opcode의 변형이 있다. 이는 현재 스택 상단 주소의 오프셋 또는 안정적인 프레임 기반 레지스터의 오프셋일 수 있다.

명령어 세트는 데이터 레지스터나 주 메모리 셀이 아닌 표현식 스택에서만 작동하는 접미사(역 폴란드 표기법) 연산으로 대부분의 ALU 작업을 수행한다. 대부분의 산술 표현식을 접미사 표기법으로 쉽게 변환할 수 있기 때문에 고급 언어를 실행하는 데 매우 편리할 수 있다.