Hier mal meine Meinungen zum grundlegenden Design:
Bittigkeit: 16 bis 64. Alles andere würde IMO nicht soo toll sein (niedrige Bittigkeit) oder zu zu viel Aufwand führen (hohe Bittigkeit). Das ist aber kein generelles No-go, nur eine Empfehlung.
Register: Mehr Register bedeuten höhere Leistungsfähigkeit, aber auch größeren Aufwand. Ich denke, wir sollten beim Prozessor schon die Grundlegenden Fakten des Computerdesigns im Hinterkopf behalten. (In diesem Fall: Register sind viel teurer als on chip-Cache, der viel teurer als RAM ist, der viel teurer als Festepeicher ist.)
Befehlssatz: RISC. Selbst die alte CISC-Architektur IA32 hat mitlerweile ein RISC mit CISC-Emulation; außerdem werden bei CISCs oft die erweiterten Befehle kaum genutzt. Und RISC bedeutet eine einfachere Prozessorlogik.
Befehle: (Ich erhebe keinen Anspruch auf Vollständigkeit!)
Genereller Kram: NOP (tut nichts), INTER (Software Interrupt)
Arithmetik: ADD (Addition), SUB (Substraktion), MUL (Multiplikation), DIV (Division)
Boole'sche Logik: AND, OR, XOR, NOT
Branching: BEQ (Branch on equal), BNE (Branch on not equal), BGTZ (Branch on greater than zero), BLTZ (Branch on lesser than zero), BGEZ (Branch on greater than or equal to zero), BLEZ (Branch on less than or equal to zero)
Sprünge: J (Jump)
Speicherzugriffe: LOAD, STORE
Bitshifts: SLZ (Shift left, fill with zeroes), SRZ (Shift right, fill with zeroes), SLO (Shift left, fill with ones), SRO (Shift right, fill with ones), ROL (Rotate Left), ROR (Rotate Right)
Byteordnung: Big-endian. Einziger Grund: Das Internet Protocol ist big-endian.
Darstellung von Fließkommazahlen: Als IEEE-Fließkommazahlen natürlich.
Multiprocessoring: Führt zusätzliche Komplexität ein, würde ich u.U. erst in einer späteren Version einbauen.
Interrupts: Geht es überhaupt ohne? Die Behandlung sollte wie bei anderen Prozessoren auch ablaufen: Stack sichern, Behandlungsroutine durchlaufen lassen, zurückspringen.
Ports: ...
Noch ene Anmerkung: Der Prozessor sollte clocked sein - sprich, er sollte mit einem festen Takt arbeiten. Es ist möglich, Prozessoren auch ohne Referenztakt zu bauen, dann arbeiten die Komponenten unterschiedlich schnell, nur ist das komplizierter als mit festem Takt.
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