摘要:软件设计师教程强化练习之精简指令系统计算机
软件设计师考试属于全国计算机技术与软件专业技术资格考试(简称计算机软件资格考试)中的一个中级考试。考试不设学历与资历条件,也不论年龄和专业,考生可根据自己的技术水平选择合适的级别合适的资格,但一次考试只能报考一种资格。考试采用笔试形式,考试实行全国统一大纲、统一试题、统一时间、统一标准、统一证书的考试办法。
精简指令系统计算机
RISC(ReducedInstructionSetComputer,精简指令系统计算机)是相对于传统的CISC(ComplexInstructionSetComputer,复杂指令系统计算机)而言的。RISC不是简单地把指令系统进行简化,而是通过简化指令的途径使计算机的结构更加简单合理,以减少指令的执行周期数,从而提高运算速度。
在这个知识点,我们主要掌握RISC计算机的主要特点,列举如下:
(1)指令数量少:优先选取使用频率较高的一些简单指令以及一些常用指令,避免使用复杂指令。大多数指令都是对寄存器操作,对存储器的操作仅提供了读和写两种方式。
(2)指令的寻址方式少:通常只支持寄存器寻址方式、立即数寻址方式以及相对寻址方式。
(3)指令长度固定,指令格式种类少:因为RISC指令数量少,格式相对简单,其指令长度固定,指令之间各字段的划分比较一致,译码相对容易。
(4)只提供了Load/Store指令访问存储器:只提供了从存储器读数(Load)和把数据写入存储器(Store)两条指令,其余所有的操作都在CPU的寄存器间进行。因此,RISC需要大量的寄存器。
(5)以硬布线逻辑控制为主:为了提高操作的执行速度,通常采用硬布线逻辑(组合逻辑)来构建控制器。而CISC机的指令系统很复杂,难以用组合逻辑电路实现控制器,通常采用微程序控制。
(6)单周期指令执行:因为简化了指令系统,很容易利用流水线技术使得大部分指令都能在一个机器周期内完成。因此,RISC通常采用流水线组织。少数指令可能会需要多个周期执行,例如Load/Store指令因为需要访问存储器,其执行时间就会长一些。
(7)优化的编译器:RISC的精简指令集使编译工作简单化。因为指令长度固定、格式少、寻址方式少,编译时不必在具有相似功能的许多指令中进行选择,也不必为寻址方式的选择而费心,同时易于实现优化,从而可以生成高效率执行的机器代码。
大多数RISC采用了Cache方案,而且有的RISC甚至使用两个独立的Cache来改善性能。一个称为指令Cache,另一个称为数据Cache.这样取指和读数可以同时进行,互不干扰。
在理论上来看:CISC和RISC都有各自的优势,不能认为RISC就好,CISC就不好。事实上,这两种设计方法很难找到完全的界线,而且在实际的芯片中,这两种设计方法也有相互渗透的地方,表2-3是两者的简单对比。
表2-3CISC和RISC的简单对比
希赛软考网,拥有十四年软考培训经验,希赛网一直坚持自主研发,将丰富的软考培训经验有效融入教程研发过程,自成体系的软考在线题库(软考历年真题)、软考培训教材和软考视频教程,多样的培训方式包括在线辅导、面授、和网络课堂,使考生的学习更具系统性,辅导更具针对性。采用全程督学机制,,软考平均通过率在全国。
相关推荐
软考备考资料免费领取
去领取