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RISC技術有什麽特點

RISC的英文全稱是Reduced Instruction Set Computer,中文是精簡指令集計算機,它的指令系統相對簡單,它只要求硬件執行很有限且最常用的那部分指令,大部分復雜的操作則使用成熟的編譯技術,由簡單指令合成。其技術特點:

1、大多數指令在單周期內完成

2、采用LOAD/STORE結構。因為訪問存儲器指令所需要的時間比較長,在指令系統中要盡量減少這類指令,所以RISC指令中只保留不可再少的LOAD/STORE兩種存儲器訪問指令

3、硬布線控制邏輯。使得大多數指令在單周期內執行完成,以減少為程序技術中的指令解釋開銷

4、減少指令和尋址方式的種類

5、固定的指令格式

6、譯碼優化

7、面向寄存器結構

8、註重提高流水線的執行效率,盡量讓減少流水線斷流,提高流水線效率

9、優化編譯技術

擴展資料

RISC中的關鍵技術

1、延時轉移技術

在RISC處理機中采用流水線工作方式,取指令和執行指令並行工作,那麽當遇到條件轉移指令時,流水線可能斷流。為了盡量保證流水線的執行效率,在轉移指令之後插入壹條有效的指令,而轉移指令好像被延時了,這樣了技術即為延遲轉移技術。通常指令序列的調整由編譯器自動進行。需要註意的是:調整指令序列是不能改變原有程序的數據關系;被移動的指令不破壞機器的條件碼。

2、指令取消技術

由於采用指令延遲技術中,遇到條件轉移指令時,調整指令序列比較困難,采用了指令取消技術。所有轉移指令和數據變換指令都可以決定待執行指令是否應該取消。為了提高執行效率,采用取消規則為:如果向後轉移(轉移的目標地址小雨當前程序計數器PC值),則轉移不成功時取消下壹條指令,否則執行下壹條指令;如果向前轉移,則相反,在轉移不成功時執行下壹條指令,否則取消。

3、重疊寄存器窗口技術

由於RISC的指令系統比較簡單,通常采用壹段子程序來實現。因此RISC中的CALL和RETURN非常多,而且都需要通過堆棧操作保存前壹過程指針、數據等。為了盡量減少因為CALL和RETURN操作訪問存儲器的量,提出了重疊寄存器窗口技術。基本思想:在處理器中設置壹個數量較大的寄存器堆,並劃分成窗口。每個過程使用其中的三個窗口和壹個公***窗口,而在這些窗口中有壹個窗口式前壹個過程公用的,還有壹個窗口是與後壹個過程***用。與前壹過程公用的窗口可以用來存放前壹過程傳遞被本過程的參數。

4、指令流水調整技術

為了保持指令流水線高效率,不斷流,優化編譯器必須分析程序的數據流和控制流。當發現指令有斷流可能時,要調整指令順序。有些可以通過變量重命名來消除的數據相關,要盡量消除。例如:

ADD R1,R2,R3; (R1)+(R2)->R3

ADD R3,R4,R5; (R3)+(R4)->R5

MUL R6,R7,R3; (R6)*(R7)->R3

MUL R3,R8,R9; (R3)*(R8)->R9

調整指令後

ADD R1,R2,R3;

MUL R6,R7,R0;

ADD R3,R4,R5;

MUL R0,R8,R9;

調整指令後,速度可以提高壹倍。

5、硬件為主固件為輔

指令系統采用為程序實現的優點:便於實現復雜指令,便於修改指令系統,增加機器的靈活性,但是速度慢。所以RISC壹般采用硬件為主固件為輔的方法實現指令。

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