RISC指令集是什麼
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精簡指令集。因在cpu中的指令集多是簡單指令,這樣就從複雜指令集中精簡出來。它的是是:抓住cisc指令系統指令種類太多、指令格式不規範、尋址方式太多的缺點,通過和簡化尋址方式,方便處理器內部的並行處理,提高vlsi器件的使用效率,從而大幅度地提高處理器的性能。
特徵
·指令種類少,指令格式規範:risc指令集通常只使用一種或少數幾種格式。指令長度單一(一般4個字節),並且在字邊界上對齊,字段位置、特別是操作碼的位置是固定的。
· 尋址方式簡化:幾乎所有指令都使用寄存器尋址方式,尋址方式總數一般不超過5個。其他更爲複雜的尋址方式,如間接尋址等則由軟件利用簡單的尋址方式來合成。
·大量利用寄存器間操作:risc指令集中大多數操作都是寄存器到寄存器操作,只以簡單的load和store操作訪問內存。因此,每條指令中訪問的內存地址不會超過1個,訪問內存的操作不會與算術操作混在一起。
·簡化處理器結構:使用risc指令集,可以大大簡化處理器的控制器和其他功能單元的設計,不必使用大量專用寄存器,特別是允許以硬件線路來實現指令操作,而不必像cisc處理器那樣使用微程序來實現指令操作。因此risc處理器不必像cisc處理器那樣設置微程序控制存儲器,就能夠快速地直接執行指令。
·便於使用vlsi技術:隨着lsi和vlsi技術的發展,整個處理器(甚至多個處理器)都可以放在一個芯片上。risc體系結構可以給設計單芯片處理器帶來很多好處,有利於提高性能,簡化vlsi芯片的.設計和實現。基於vlsi技術,製造risc處理器要比cisc處理器工作量小得多,成本也低得多。
·加強了處理器並行能力:risc指令集能夠非常有效地適合於採用流水線、超流水線和超標量技術,從而實現指令級並行操作,提高處理器的性能。目前常用的處理器內部並行操作技術基本上是基於risc體系結構發展和走向成熟的。
前景
正由於risc體系所具有的優勢,它在高端系統得到了廣泛的應用,而cisc體系則在桌面系統中佔據統治地位。而在如今,預計未來,risc將要一統江湖。
它是在CISC指令系統基礎上發展起來的,有人對CISC機進行測試表明,各種指令的使用頻度相當懸殊,最常使用的是一些比較簡單的指令,它們僅佔指令總數的20%,但在程序中出現的頻度卻佔80%。複雜的指令系統必然增加微處理器的複雜性,使處理器的研製時間長,成本高。並且複雜指令需要複雜的操作,必然會降低計算機的速度。基於上述原因,20世紀80年代RISC型CPU誕生了,相對於CISC型CPU ,RISC型CPU不僅精簡了指令系統,還採用了一種叫做“超標量和超流水線結構”,大大增加了並行處理能力。
RISC指令集是高性能CPU的發展方向。它與傳統的CISC(複雜指令集)相對。相比而言,RISC的指令格式統一,種類比較少,尋址方式也比複雜指令集少。當然處理速度就提高很多了。目前在中高檔服務器中普遍採用這一指令系統的CPU,特別是高檔服務器全都採用RISC指令系統的CPU。RISC指令系統更加適合高檔服務器的操作系統UNIX,現在Linux也屬於類似UNIX的操作系統。RISC型CPU與Intel和AMD的CPU在軟件和硬件上都不兼容。
目前,在中高檔服務器中採用RISC指令的CPU主要有以下幾類:PowerPC處理器、SPARC處理器、PA-RISC處理器、MIPS處理器、Alpha處理器。
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