首页 » 生活 » 精简指令集(精简指令集架构cpu)

精简指令集(精简指令集架构cpu)

admin 2022-09-15 0

扫一扫用手机浏览

文章目录 [+]

本文目录一览:

精简指令集计算机和复杂指令集计算机有什么区别

指令的条数不一样:精简指令集一般少于100条,而复杂指令集是100条往上,多达二三百条,像奔腾的一般在191条。

我们老师是这么讲的:精简指令系统计算机,选取使用频率最高的一些简单指令,指令条数少;指令长度固定,指令格式种类少;只有取数/存数访问存储器,其余指令的操作都在寄存器间进行。

复杂指令系统计算机:指令系统复杂全面,常用指令仅仅占总指令系统的20%,使用频率占80%。

精简指令集的特征

统一指令编码(例如,所有指令中的op-code永远位于同样的位位置、等长指令),可快速解译︰

泛用的缓存器,所有缓存器可用于所有内容,以及编译器设计的单纯化(不过缓存器中区分了整数和浮点数);

单纯的寻址模式(复杂寻址模式以简单计算指令序列取代);

硬件中支持少数数据型别(例如,一些CISC计算机中存有处理字节字符串的指令。这在RISC计算机中不太可能出现)。

RISC设计上同时也有哈佛内存模块特色,凡指令流和数据流在概念上分开;这意味着更改代码存在的内存地址对处理器执行过的指令没有影响(因为CPU有着独立的指令和数据缓存),至少在特殊的同步指令发出前。在另一面,这允许指令缓存和数据缓存同时被访问,通常能改进运行效率。

许多早期的RISC设计同样共享着不好的副作用——转移延时槽,转移延时槽是指一个跳转或转移指令之后的指令空间。无论转移是否发生,空间中的指令将被执行(或者说是转移效果被延迟)。这些指令让CPU的算术和逻辑单元(ALU)繁忙比通常执行转移所需更多的时间。现在转移延时槽被认为是实现特定RISC设计的副作用,现代的RISC设计通常避免了这个问题(如PowerPC,最近的SPARC版本,MIPS)。

精简指令集和复杂指令集在指令系统方面的主要区别?

不知道各位是不是程序员,下面以程序员的角度分析一下:

程序员视角:

CISC指令相当于粗粒度的接口,一次能做很多事情,且性能高

RISC指令相当于细粒度的接口,只能做通用的操作,且调用方需要发送更多指令

软件设计师视角:

CISC指令相当于faced模式,组合了更多的操作

RISC指令相当于抽出的通用方法,组合方式更多,更灵活

其他我知道的知识:

RISC(精简指令集计算机)

能耗低:不太确定原因,不瞎说了(可以参考上面的老哥的回复).想不通具体原因.

可执行代码长(占用空间大):编译出的可执行代码很啰嗦,就像上面的老哥回复的一样.

可用指令少:只实现了常用的指令,精简指令集

指令长度与执行时间整齐:由于精简指令,故指令长度设计成整齐的长度,指令执行时间也几乎都是1个时钟周期.

CISC(复杂指令集计算机)

能耗高:不确定原因.(猜测可能与寄存器数量有关)

可执行代码短:可执行代码很短,因为有粗粒度命令.也就是说,同一段程序,若编译成RISC和CISC,那CISC的编译后文件会小很多

可用指令多:实现了更多命令

指令长度与执行时间不整齐:由于指令很多,粒度粗细的都有,(以下 是猜猜)故设计时应将常用的指令设计成短指令,不常用的指令设计成长指令.且由于有粗粒度指令,所以执行的长短无法都规范到一个时钟周期,有些指令可能会执行很久.

X86服务器一般使用的是精简指令集对吗?

不对。X86一般使用的不是精简指令集,而是复杂指令集。X86服务器也称为CISC(复杂指令集)体系结构服务器,通常称为PC服务器。

精简指令系统计算机主要特点

RISC指令集

RISC是英文“Reduced Instruction Set Computing ” 的缩写,中文意思是“精简指令集”。它是在CISC指令系统基础上发展起来的,有人对CISC机进行测试表明,各种指令的使用频度相当悬殊,最常使用的是一些比较简单的指令,它们仅占指令总数的20%,但在程序中出现的频度却占80%。复杂的指令系统必然增加微处理器的复杂性,使处理器的研制时间长,成本高。并且复杂指令需要复杂的操作,必然会降低计算机的速度。基于上述原因,20世纪80年代RISC型CPU诞生了,相对于CISC型CPU ,RISC型CPU不仅精简了指令系统,还采用了一种叫做“超标量和超流水线结构”,大大增加了并行处理能力。RISC指令集是高性能CPU的发展方向。它与传统的CISC(复杂指令集)相对。相比而言,RISC的指令格式统一,种类比较少,寻址方式也比复杂指令集少。当然处理速度就提高很多了。目前在中高档服务器中普遍采用这一指令系统的CPU,特别是高档服务器全都采用RISC指令系统的CPU。RISC指令系统更加适合高档服务器的操作系统UNIX,现在Linux也属于类似UNIX的操作系统。RISC型CPU与Intel和AMD的CPU在软件和硬件上都不兼容。

目前,在中高档服务器中采用RISC指令的CPU主要有以下几类:PowerPC处理器、SPARC处理器、PA-RISC处理器、MIPS处理器、Alpha处理器。

相关文章

  • 暂无相关推荐