系統架構設計師(三)——計算機組成與體系機構

接上一階段,科班出身的對此方面掌握和了解的,應該都是比較好的,但同時考試出現的也比較少。繼續學習計算機的基本信息,考試一般會有所涉及。

三、複雜指令集系統與精簡指令集系統

從字面意思上就可以理解兩者的區別,同時這也是指令系統優化設計的兩種相反的方向。

複雜指令集系統,CISC,增強指令的功能,把一些由軟件實現的功能改用硬件指令實現,

個人觀點如:一般的家用或商用電腦。

精簡指令集系統,RISC,儘量簡化指令功能,在一個節拍內執行完指令,複雜的功能通過子程序實現,

個人觀點如:高檔的服務器。

兩者特點對立鮮明:

cisc複雜指令系統

1.顧名思義指令數量多,通常100~250條

2.指令使用頻率懸殊,簡單指令與複雜指令基本遵循2/8原則,簡單指令佔比20%,在程序中出現的頻率佔比80%

3.支持多種尋址方式,通常5~20種

4.使用變長(長度不固定)指令,指令譯碼電路複雜性提升

5.指令可以對內存中的數據直接處理,執行速度較慢

6.由於指令的複雜性,難以使用硬佈線邏輯電路實現,通常使用微程序控制

risc精簡指令系統

1.指令數量少,僅提供讀/寫(load/store)兩條存儲器操作,其他操作在cpu寄存器之間進行

2.指令簡化,操作在單週期內完成,格式力求一致。

3.尋址方式少,通常只有寄存器尋址、立即數尋址及相對尋址。

4.指令長度固定,譯碼相對容易

5.單週期指令執行,更適合流水線技術,少部分指令可能需要多個週期,如讀/寫(load/store)存儲器操作

6.使用硬佈線邏輯控制為主,提高執行效率

7.cpu中通用寄存器數量多,一般>32,多的達上千

由於risc的特性,使得編譯工作相對簡單,同時更易於實現優化,達到優化編譯器的目的。

多數的risc採用了cache方案,提高取指令速度,同時有些risc採用雙獨立cache,取指令和取數據,如指令cache和數據cache

挺好的元旦,想著和老婆孩子玩玩,不成想孩子發燒了,剛剛更新。

由於平時的工作以軟件開發、項目管理、技術研究等為主,更新頻率不固定,請大家多多原諒。

這一章在我們項目中基本用不到,只能作為完善計算機體系,增加知識量的一個方面,但作為考試是一個考點


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