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Android深度探索与HAL驱动开发(卷1)-- 第五章随笔

时间:2016-06-05 12:23:10      阅读:184      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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RISC(reduced instruction set computer)精简指令集计算机

 

简介

  精简指令集,是计算机中央处理器的一种设计模式,也被称为RISC(Reduced Instruction Set Computer的缩写)。[1] 这种设计思路对指令数目和寻址方式都做了精简,使其实现更容易,指令并行执行程度更好,编译器的效率更高。常用的精简指令集微处理器包括DECAlpha、ARC、ARM、AVR、MIPS、PA-RISC、PowerArchitecture(包括PowerPC)和SPARC等。这种设计思路最早的产生缘自于有人发现,尽管传统处理器设计了许多特性让代码编写更加便捷,但这些复杂特性需要几个指令周期才能实现,并且常常不被运行程序所采用。此外,处理器和主内存之间运行速度的差别也变得越来越大。在这些因素促使下,出现了一系列新技术,使处理器的指令得以流水执行,同时降低处理器访问内存的次数。早期,这种指令集的特点是指令数目少,每条指令都采用标准字长、执行时间短、中央处理器的实现细节对于机器级程序是可见的。

 

发展前景

  鉴于RISC的设计特点以及其无可比拟的优点,RISC体系结构处理器的发展方向:
  一是增加处理器的并行性;
  二是扩展支持可伸缩并行计算机系统的功能;
  三是提高工艺水平。最终RISC与DSP在嵌入式应用中完美融合,密不可分。
  RISC微处理器不仅精简了指令系统,采用超标量和超流水线结构;它们的指令数目只有几十条,却大大增强了并行处理能力。如:1987年SunMicrosystem公司推出的SPARC芯片就是一种超标量结构的RISC处理器。而SGI公司推出的MIPS处理器则采用超流水线结构,这些RISC处理器在构建并行精简指令系统多处理机中起着核心的作用。RISC处理器是当今UNIX领域64位多处理机的主流芯片。

 

性能特点

  一:由于指令集简化后,流水线以及常用指令均可用硬件执行;  
  二:采用大量的寄存器,使大部分指令操作都在寄存器之间进行,提高了处理速度;
  三:采用缓存—主机—外存三级存储结构,使取数与存数指令分开执行,使处理器可以完成尽可能多的工作,且不因从存储器存取信息而放慢处理速度。

 

应用特点

  由于RISC处理器指令简单、采用硬布线控制逻辑、处理能力强、速度快,世界上绝大部分UNIX工作站和服务器厂商均采用RISC芯片作CPU用。如原DEC的Alpha21364、IBM的PowerPCG4、HP的PA—8900、SGI的R12000A和SUNMicrosystem公司的UltraSPARC║。

 

运行特点

  RISC芯片的工作频率一般在400MHZ数量级。时钟频率低,功率消耗少,温升也少,机器不易发生故障和老化,提高了系统的可靠性。单一指令周期容纳多部并行操作。在RISC微处理器发展过程中。曾产生了超长指令字(VLIW)微处理器,它使用非常长的指令组合,把许多条指令连在一起,以能并行执行。VLIW处理器的基本模型是标量代码的执行模型,使每个机器周期内有多个操作。有些RISC处理器中也采用少数VLIW指令来提高处理速度。

 

Android深度探索与HAL驱动开发(卷1)-- 第五章随笔

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原文地址:http://www.cnblogs.com/JabinZhang/p/5560288.html

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