广州的网站建设公司,建设公司网站账务处理,建筑工程机械人才网,青岛做外贸网站的公司简介1、RISC处理器#xff1a;
RISC (Reduced Instruction Set Computer) 微处理器是一种计算机微处理器架构#xff0c;其设计原则是通过简化指令集来提高执行速度。
(1)、RISC处理器的设计理念#xff1a;
简化指令集#xff1a;RISC 微处理器的指令集非常精简#xff0c…1、RISC处理器
RISC (Reduced Instruction Set Computer) 微处理器是一种计算机微处理器架构其设计原则是通过简化指令集来提高执行速度。
(1)、RISC处理器的设计理念
简化指令集RISC 微处理器的指令集非常精简每条指令都执行一个基本的操作。这有助于简化处理器的硬件设计和流水线执行从而提高指令的执行速度。以寄存器为中心RISC 微处理器使用大量的寄存器来存储和处理数据。因为指令集精简需要频繁从内存中加载数据的次数减少从而减少了内存访问的延迟提高了性能。流水线架构RISC 微处理器通常采用流水线执行指令的方式将指令的执行分为多个阶段使得在同一时刻可以有多条指令在不同阶段同时执行。这样可以提高处理器的吞吐量。延迟槽一些RISC架构在分支指令后会有一个延迟槽允许在分支指令执行前执行紧跟在后面的指令。这有助于减少因分支预测错误而造成的性能损失。加载/存储架构RISC 微处理器通常使用加载/存储架构意味着大部分操作都在寄存器上执行而不是直接在内存中操作数据。这可以提高内存访问的效率。硬件多线程一些RISC 微处理器支持硬件多线程允许多个线程在同一时刻共享处理器的资源提高处理器的利用率。
(2)、常见的RISC微处理器
ARM用于移动设备、嵌入式系统和服务器领域具有低功耗和高性能的特点。MIPS广泛应用于嵌入式系统、网络设备和嵌入式控制器等领域。PowerPC曾在 IBM 的计算机和一些游戏主机中使用如早期的 Macintosh 和 PlayStation 3。RISC-V开源的 RISC 架构受到了广泛的关注可以用于各种用途从嵌入式设备到高性能计算。
2、CISC处理器
CISCComplex Instruction Set Computer处理器是一种计算机微处理器架构其设计理念是在单条指令中执行多个复杂操作以便减少编程工作量和内存访问次数。
CISC处理器的特点
复杂指令集 CISC 处理器的指令集相对较大且复杂每条指令可以执行多个操作包括访问内存、执行算术运算和逻辑操作等。内存访问 CISC 处理器通常支持直接访问内存这意味着许多操作可以直接在内存中执行而不需要频繁地加载数据到寄存器。指令格式多样性 CISC 指令通常有多种格式和寻址模式允许在一条指令中执行多个操作这可以减少程序员编写代码的工作量。微代码 CISC 处理器通常使用微代码microcode来实现指令这是一种低级别的指令集与硬件层面的指令集之间的映射。复杂的执行单元 CISC 处理器通常包含复杂的执行单元用于支持多个指令的同时执行。
(2)、常见的CISC处理器
x86 由 Intel 和 AMD 开发的处理器架构广泛用于个人电脑和服务器领域。x86-64也称为AMD64或Intel 64 扩展了 x86 架构增加了 64 位寻址和操作能力用于现代 64 位计算机。DEC Alpha 由 Digital Equipment CorporationDEC开发的处理器架构曾用于高性能计算和服务器领域。VAX 由 Digital Equipment CorporationDEC开发的处理器架构曾在早期的计算机系统中广泛使用。
3、ARM处理器
(1)、ARM处理器
ARM微处理器支持两种指令集:ARM指令集和Thumb指令集。其中,ARM指令为32位的长度,Thumb指令为16位长度。Thumb指令集为ARM指令集的功能子集,但与等价的ARM代码相比较,可节省30%~40%及以上的存储空间,同时具备32位代码的所有优点。
(2)、ARM处理器的寄存器
RM处理器共有37个寄存器,被分为若干个组(BANK)
31个通用寄存器包括程序计数器(PC指针)均为32位寄存器。6个状态寄存器用以标识CPU的工作状态及程序的运行状态,均为32位。
(3)、ARM微处理器有以下7种运行模式
用户模式(usr):ARM处理器正常的程序执行状态。快速中断模式(fiq):用于高速数据传输或通道处理。外部中断模式(irq):用于通常的中断处理。管理模式(svc):操作系统使用的保护模式。数据访问终止模式(abt):当数据或指令预取终止时进入该模式,可用于虚拟存储及存储保护。系统模式(sys):运行具有特权的操作系统任务。未定义指令中止模式(und):当未定义的指令执行时进入该模式,可用于支持硬件协处理器的软件仿真。 ARM微处理器的运行模式既可以通过软件来改变,也可以通过外部中断或异常处理来改变。大多数的应用程序运行在用户模式下,当处理器运行在用户模式下时,某些被保护的系统资源是不能被访问的。除用户模式以外,其余的所有6种模式称为非用户模式,或特权模式(Privileged Modes);其中除用户模式和系统模式以外的5种又称为异常模式(Exception Modes),常用于处理中断或异常,以及需要访问受保护的系统资源等情况。
