RISC-архитектура

CISC-архитектура

Архитектура системы команд

Программное обеспечение создается в основном с помощью программирования на языках высокого уровня. Сами команды языков программирования высокого уровня удобны, но процессор выполняет простые операции и команды. Такую проблему стали называть семантическим разрывом. Перед разработчиками программного обеспечения встала задача уменьшить этот разрыв, что привело к созданию различных архитектур системы команд.

(процессор с полным набором команд)

Целью разработки CISC-архитектуры стало создание универсального процессора, где машинные команды очень близки к операторам языка программирования высокого уровня. Это привело к тому, что система команд стала обширной (возросло количество команд), а сложность процессора значительно увеличилась.

Особенности структуры:

· В процессоре присутствует небольшое количество регистров общего назначения

· Наличие нескольких методов адресации

· Различие форматов команд

· Наличие команд, где обработка совмещается с обращением к памяти

Сложность и стоимость таких процессоров были достаточно велики, а производительность наоборот была небольшой. К тому же в результате исследований в 80-х годах выяснилось, что 80% времени выполнения процессором команд выполняются почти одни и те же команды, которые занимали около 20% от общего числа команд. Таким образом, оказалось, что использование CISC-архитектуры неэффективно и невыгодно. На смену ей пришла новая архитектура с сокращенным набором команд.

(процессор с сокращенным набором команд)

В таких процессорах система команд была существенно сокращена за счет того, что были оставлены лишь наиболее часто используемые команды.

Особенности RISC-архитектуры:

· Сокращено количество методов адресации (все операции обработки выполняются лишь над регистровыми операндами);

· Обращение к памяти допустимо лишь с целью записи или чтения, что позволило разделить операции обработки данных и обращения к памяти;

Все это привело к упрощению команд, сокращению времени их выполнения (большинство команд обработки выполняются за один такт). Отсутствующие команды образуются за счет комбинаций имеющихся, и выполняются гораздо быстрее. Процессор становится более простым, дешевым и доступным. Но для того чтобы такой процессор работал эффективно, необходимо было увеличить количество регистров, которое могло исчисляться сотнями. Подобные процессоры выпускаются с 80-х годов.

Дата добавления: 2014-01-06