软件评测师--1.5指令系统的基础知识

本文详细讨论了RISC和CISC架构的区别,包括它们的指令格式、寻址方式、流水线工作原理,以及单指令流多数据流(SIMD)、多指令流单数据流(MISD)和多指令流多数据流(MIMD)等概念。还涉及了指令寄存器的作用和计算机性能优化中的缓冲区策略。

一、RISC与CISC

RISC CISC
指令格式和长度通常固定 指令长度通常可变
寻址方式少而简单 指令类型多
大多指令在一个周期内执行完 一条指令若干周期执行完
利用简单的硬件电路设计出指令解码功能,易于流水线的实现 执行流水线作业时有较多的限制
只有载入和存储指令可以访问存储器,数据处理指令只对寄存器的内容进行操作,为了加速程序运算,会设定多组的寄存器,并且指定特殊用途的寄存器 允许数据处理指令对存储器进行操作,对寄存器的要求相对不高
硬布线逻辑与微程序相结合在微程序技术中

二、寻址方式

1.寄存器寻址

当操作数不放在内存中,而是放在CPU的通用寄存器中时,可采用寄存器寻址方式

2.寄存器间接寻址

与寄存器寻址的区别在于:指令格式中的寄存器内容不是操作数,而是操作数的地址,该地址指明的操作数在内存(主存单元)中

3.立即寻址

操作数包含在指令中

4.直接寻址

指令中给出的地址就是操作数的有效地址,即形式地址等于有效地址。
跳转指令中的操作时即为要转向执行的指令地址,因此,应将指令中的地址码送入程序计数器(PC),以获得下一条

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