精简指令集计算机(RISC)CPU 解析
1. RISC CPU 概述
RISC CPU 采用精简指令集,其指令主要包含操作码(OPC)字段和一个或多个操作数字段。操作码指示处理器执行的操作以及激活硬件组件的时机,操作数字段则对应寄存器文件(RF)中的寄存器地址或用户提供的立即数。RISC CPU 有三种指令类型:寄存器到寄存器类型、立即数类型和跳转类型。
1.1 指令类型
- 寄存器到寄存器类型(Register-to-Register Type) :格式为
OPC RS1, RS2, RD
,从 RF 中获取源寄存器Reg[RS1]
和Reg[RS2]
的内容,根据操作码处理后将结果写入目标寄存器Reg[RD]
。例如ADD RS1, RS2, RD
执行加法操作,Reg[RS1] + Reg[RS2] -> Reg[RD]
。 - 立即数类型(Immediate Type) :格式为
OPC RS, RD, Imm Value
,将源寄存器Reg[RS]
的内容与符号扩展后的立即数按操作码组合,结果写入目标寄存器Reg[RD]
。 - 跳转类型(Jump Type) :格式为
OPC Imm Value