易学笔记-系统分析师考试-第6章 系统配置与性能评价/6.4 指令系统/6.4.3 精简指令系统

  • 精简指令系统(RISC :Reduced Instruction-Set Computer)

特点

指令数量少:只包括两条指令 LOAD(从存储器中读数)和STORE(把数据写入存储器)

指令寻址方式少

寄存器寻址方式

立即数寻址方式

相对选址方式

执行长度固定:

以硬布线逻辑控制

单周期指令执行:采用流水线技术实现单周期

优化的编辑器

CPU中通用寄存器数量多:一般32个以上,最多可达上千个

采用Cache提高指令速度,分为指令Cache(取指令)和数据Cache(取数据)

RISC和CISC比较:

公式:程序执行时间:P = I * CPI * T

P:执行一个程序中的时间

I:总的指令条数

RISC比CISC多一点,平均多20%~40%

CPI:指令周期

RISC通常为1;CISC通常为4~10;

T:单个周期时间

CISC为RISC多3倍左右

结论:RISC比CISC速度快3~5倍

RISC的关键技术

延时转移技术:采用流水线技术解决转移指令

指令取消技术:取消指令不执行,尽量少用

重叠寄存器窗口技术

指令流调整技术:编译器分析程序的数据流和控制流,发现断流的情况就调整指令序列

逻辑实现以硬件为主,固件为铺

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