Особенности RISC и CISC архитектуры.
Принципы RISC-архитектуры:
1) Любая операция вне зависимости от типа выполняется за 1 такт.
2) Операция обработки данных реализуется в формате регистр-регистр. Обмен между ОП и регистром осуществляется с помощью специальных команд чтения или записи.
3) Система команд должна содержать min число наиболее часто используемых команд одинаковой длины.
4) Состав системы команд должен быть оптимизирован с учетом требований компиляторов высокого уровня.
Особенности реализации:
1) выполнение команды за 1 такт -> конвейер
2) высокая степень дробления конвейера
3) большое количество регистров (до 136 регистров)
При реализации регистров используют метод перекрываемых регистров. Большое количество регистров позволяет передавать информацию через последовательность регистров.
| Рг временного хранения |
| Рг локальных переменных |
| Рг параметров |
| Рг временного хранения |
| Рг локальных переменных |
| Рг параметров |
| Рг глобальных переменных |
Процедурам динамически выделяются небольшие группы регистров фиксированной длины – окна. Окна последовательных процедур перекрываются, т.е. осуществляется передача данных. При вызове процедуры процессор переключается на работу с другим регистровым окном и в передаче информации в память нет необходимости.
1 окно содержит параметры, передаваемые данной процедуре от ее вызвавшей и результаты вызываемой процедуры при возврате в нее. 2 окно содержит локальные и временные параметры. 3 окно является буфером для 2-х стороннего обмена между процедурами.
Т.к. в RISC процессорах используется высокая система дробления конвейера, то неправильное предсказание приводит к очистке всех ступеней конвейера, что в итоге снижает производительность на 20-30%. Учитывая, что команды УП в RISC прогах появляются через каждые 10-12 команд (в CISC через 5-6), поэтому используют гибридные способы.
|
|
|
Для реализации эффективного предсказания переходов при конвейеризации команд используют метод переименования регистров, позволяющий использовать тот регистр, который наиболее эффективен для процессора.
Достоинства и недостатки RISC: 1) для RISC характерна простая структура УУ, что позволяет расположить на кристалле дополнительные регистры, блоки памяти и т.д.; 2) ориентировано на потоковую конвейерную обработку
недостатки RISC: 1) из-за небольшого количества команд на 30% длиннее, чем CISC; 2) большое количество регистров приводит к необходимости дешифрации, что увеличивает время доступа; 3) УУ всегда аппаратные и всегда менее гибко, склонно к ошибкам.
В настоящее время создатели RISC позаимствовали идею CISC и сложные инструменты, которые для программиста неделимы, разделены на множество RISC инструментов, которое выполняется схемным УУ.
Дата добавления: 2015-12-17; просмотров: 68; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!