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RISC体系结构特点及其关键技术

2010-05-04 18:53 [Linux教程] 来源于:
导读:RISC的英文全称为Reduced Instruction Set Computing,中文即精简指令集,它
RISC的英文全称为“Reduced Instruction Set Computing”,中文即“精简指令集”,它的指令系统相对简单,它只要求硬件执行很有限且最常用的那部分指令,大部分复杂的操作则使用成熟的编译技术,由简单指令合成。

卡内基梅隆大学这样定义RISC的特点为:
1、大多数指令在单周期内完成
2、采用LOAD/STORE结构。因为访问存储器指令所需要的时间比较长,在指令系统中要尽量减少这类指令,所以RISC指令中只保留不可再少的LOAD/STORE两种存储器访问指令。
3、硬布线控制逻辑。使得大多数指令在单周期内执行完成,以减少为程序技术中的指令解释开销。
4、减少指令和寻址方式的种类
5、固定的指令格式
6、译码优化

其实目前RISC还具有以下特点
1、面向寄存器结构
2、注重提高流水线的执行效率,尽量让减少流水线断流,提高流水线效率
3、优化编译技术


下面介绍一下RISC中的关键技术
1、延时转移技术:
在RISC处理机中采用流水线工作方式,取指令和执行指令并行工作,那么当遇到条件转移指令时,流水线可能断流。为了尽量保证流水线的执行效率,在转移指令之后插入一条有效的指令,而转移指令好像被延时了,这样了技术即为延迟转移技术。通常指令序列的调整由编译器自动进行。需要注意的是:调整指令序列是不能改变原有程序的数据关系;被移动的指令不破坏机器的条件码。

2、指令取消技术
由于采用指令延迟技术中,遇到条件转移指令时,调整指令序列比较困难,采用了指令取消技术。所有转移指令和数据变换指令都可以决定待执行指令是否应该取消。为了提高执行效率,采用取消规则为:如果向后转移(转移的目标地址小雨当前程序计数器PC值),则转移不成功时取消下一条指令,否则执行下一条指令;如果向前转移,则相反,在转移不成功时执行下一条指令,否则取消。

(编辑:admin)

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