Τι είναι το CISC;
Το CISC αναπτύχθηκε για να κάνει την ανάπτυξη του μεταγλωττιστή ευκολότερη και απλούστερη. Η πλήρης μορφή του CISC είναι το Complex Instruction Set Computer. Είναι μάρκες που είναι εύκολο να προγραμματιστούν και κάνουν αποτελεσματική χρήση της μνήμης.
Το CISC εξαλείφει την ανάγκη δημιουργίας οδηγιών μηχανής στον επεξεργαστή. Για παράδειγμα, αντί να χρειαστεί να δημιουργήσετε έναν μεταγλωττιστή, γράψτε εκτεταμένες οδηγίες μηχανήματος για να υπολογίσετε μια απόσταση τετραγωνικής ρίζας, ένας επεξεργαστής CISC προσφέρει μια ενσωματωμένη δυνατότητα να το κάνετε αυτό.
Πολλές από τις πρώτες υπολογιστικές μηχανές προγραμματίστηκαν σε γλώσσα συναρμολόγησης. Η μνήμη του υπολογιστή ήταν αργή και ακριβή. Το CISC υλοποιήθηκε συνήθως σε τόσο μεγάλους υπολογιστές, όπως το PDP-11 και το σύστημα DEC.
Σε αυτό το σεμινάριο, θα μάθετε:
- Τι είναι το CISC;
- Τι είναι το RISC;
- Χαρακτηριστικά της CISC
- Χαρακτηριστικά του RISC
- Διαφορά μεταξύ CISC και RISC
- Πλεονεκτήματα CISC
- Πλεονεκτήματα RISC
- Μειονεκτήματα της CISC
- Μειονεκτήματα RISC
Τι είναι το RISC;
Το RISC έχει σχεδιαστεί για να εκτελεί μικρότερο αριθμό τύπων εντολών υπολογιστή. Ως εκ τούτου, μπορεί να λειτουργεί με μεγαλύτερη ταχύτητα. Η πλήρης μορφή του RISC είναι υπολογιστές μειωμένης εντολής. Είναι ένας μικροεπεξεργαστής που έχει σχεδιαστεί για να εκτελεί μικρότερο αριθμό εντολών υπολογιστή, ώστε να μπορεί να λειτουργεί με υψηλότερη ταχύτητα.
Τα σετ εντολών RISC διαθέτουν λιγότερες από 100 οδηγίες και χρησιμοποιούν μια σταθερή μορφή εντολών. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί μερικές απλές λειτουργίες διευθυνσιοδότησης που χρησιμοποιούν μια εντολή που βασίζεται σε μητρώο. Σε αυτόν τον μηχανισμό ανάπτυξης μεταγλωττιστή, το LOAD / STORE είναι οι μόνες μεμονωμένες οδηγίες για πρόσβαση στη μνήμη.
ΒΑΣΙΚΕΣ ΔΙΑΦΟΡΕΣ:
- Στο CISC, το σύνολο εντολών είναι πολύ μεγάλο που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για πολύπλοκες λειτουργίες, ενώ στο RISC το σύνολο εντολών είναι μειωμένο και οι περισσότερες από αυτές τις οδηγίες είναι πολύ πρωτόγονες.
- Ο χρόνος εκτέλεσης του υπολογιστή CISC είναι πολύ υψηλός, ενώ ο χρόνος εκτέλεσης του υπολογιστή RISC είναι πολύ μικρότερος.
- Στο, η επέκταση κώδικα CISC δεν αποτελεί πρόβλημα, ενώ στην επέκταση κώδικα RISC ενδέχεται να δημιουργηθεί πρόβλημα.
- Στο CISC, η αποκωδικοποίηση των οδηγιών είναι περίπλοκη, ενώ, στο RISC, η αποκωδικοποίηση των οδηγιών είναι απλή.
- Το CISC απαιτεί εξωτερική μνήμη για υπολογισμούς, αλλά το RISC απαιτεί εξωτερική μνήμη για υπολογισμούς.
- Το CISC έχει μόνο ένα σύνολο καταχωρητών, ενώ το RISC έχει πολλαπλά σύνολα καταχωρητών.
Χαρακτηριστικά της CISC
Εδώ, είναι σημαντικά χαρακτηριστικά του CISC
Απαιτείται μία οδηγία για την υποστήριξη πολλαπλών τρόπων διευθυνσιοδότησης.
- Ένας μεγάλος αριθμός οδηγιών.
- Η λογική της εντολής-αποκωδικοποίησης θα είναι περίπλοκη.
- Οι οδηγίες για ειδικές εργασίες χρησιμοποιούνται σπάνια.
- Μεγάλη ποικιλία τρόπων αντιμετώπισης
- Προσφέρει μορφές εντολών μεταβλητού μήκους.
- Οι οδηγίες είναι μεγαλύτερες από το μέγεθος μιας λέξης.
- Η οδηγία μπορεί να διαρκέσει περισσότερο από έναν κύκλο ρολογιού για να εκτελεστεί.
- Λιγότερος αριθμός καταχωρητών γενικής χρήσης καθώς η λειτουργία εκτελείται στη μνήμη.
- Διατίθενται διάφορα σχέδια CISC με δύο ειδικούς καταχωρητές για το δείκτη στοίβας για τη διαχείριση των διακοπών
Χαρακτηριστικά του RISC
Εδώ είναι ένα σημαντικό χαρακτηριστικό του RICS:
- Απλούστερη αποκωδικοποίηση οδηγιών
- Ένας αριθμός μητρώων γενικού σκοπού.
- Απλές λειτουργίες αντιμετώπισης
- Λιγότεροι τύποι δεδομένων.
- Ένας αγωγός μπορεί να επιτευχθεί
- Μία οδηγία ανά κύκλο
- Λειτουργίες εγγραφής σε εγγραφή
- Απλή μορφή διδασκαλίας
- Η εκτέλεση των οδηγιών θα ήταν ταχύτερη
- Μικρότερα προγράμματα
Διαφορά μεταξύ CISC και RISC
Εδώ, είναι σημαντικές διαφορές μεταξύ CISC έναντι RISC
| CISC | RISC |
| Διαθέτει μονάδα μικροπρογραμματισμού. | Διαθέτει μια ενσύρματη μονάδα προγραμματισμού. |
| Το σύνολο εντολών έχει διάφορες διαφορετικές οδηγίες που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για πολύπλοκες λειτουργίες. | Το σύνολο οδηγιών είναι μειωμένο και οι περισσότερες από αυτές τις οδηγίες είναι πολύ πρωτόγονες. |
| Η απόδοση βελτιστοποιείται με έμφαση στο υλικό. | Η απόδοση βελτιστοποιείται που δίνει έμφαση στο λογισμικό |
| Σετ μόνο μεμονωμένου μητρώου | Υπάρχουν πολλαπλά σύνολα καταχωρητών |
| Είναι ως επί το πλείστον λιγότερο ή όχι σωληνώσεις | Αυτός ο τύπος επεξεργαστών είναι υψηλής πίεσης |
| Ο χρόνος εκτέλεσης είναι πολύ υψηλός | Ο χρόνος εκτέλεσης είναι πολύ μικρότερος |
| Η επέκταση κώδικα δεν είναι πρόβλημα. | Η επέκταση κώδικα μπορεί να δημιουργήσει πρόβλημα. |
| Η αποκωδικοποίηση των οδηγιών είναι περίπλοκη. | Η αποκωδικοποίηση των οδηγιών είναι απλή. |
| Απαιτεί εξωτερική μνήμη για υπολογισμούς | Δεν απαιτεί εξωτερική μνήμη για υπολογισμούς |
| Παραδείγματα επεξεργαστών CISC είναι οι επεξεργαστές System / 360, VAX, AMD και Intel x86. | Οι συνηθισμένοι μικροεπεξεργαστές RISC είναι ARC, Alpha, ARC, ARM, AVR, PA-RISC και SPARC. |
| Ενιαίος κύκλος για κάθε εντολή | Οι οδηγίες μπορούν να διαρκέσουν αρκετούς κύκλους ρολογιού |
| Βαριά χρήση της μνήμης RAM (μπορεί να προκαλέσει σημεία συμφόρησης εάν η RAM είναι περιορισμένη) | Πιο αποτελεσματική χρήση μνήμης RAM από το RISC |
| Απλές, τυποποιημένες οδηγίες | Σύνθετες και μεταβλητές οδηγίες |
| Ένας μικρός αριθμός οδηγιών σταθερού μήκους | Ένας μεγάλος αριθμός οδηγιών |
| Περιορισμένες λειτουργίες διευθύνσεων | Σύνθετες λειτουργίες αντιμετώπισης |
| Σημαντικές εφαρμογές είναι συστήματα ασφαλείας, οικιακός αυτοματισμός. | Σημαντικές εφαρμογές είναι: Smartphone, PDA. |
| Ποικίλες μορφές (16-64 bit για κάθε εντολή). | σταθερή (32-bit) μορφή |
| Ενοποιημένη προσωρινή μνήμη για οδηγίες και δεδομένα. | Ξεχωριστή κρυφή μνήμη δεδομένων και οδηγιών. |
Πλεονεκτήματα CISC
Εδώ, είναι τα πλεονεκτήματα / οφέλη της CISC
- Στο CISC είναι εύκολο να προσθέσετε νέες εντολές στο chip χωρίς να χρειαστεί να αλλάξετε τη δομή του συνόλου εντολών
- Αυτή η αρχιτεκτονική σας επιτρέπει να κάνετε αποτελεσματική χρήση της κύριας μνήμης
- Ο μεταγλωττιστής δεν πρέπει να είναι πολύ περίπλοκος, όπως στην περίπτωση της CISC. Τα σύνολα οδηγιών μπορούν να γραφτούν ώστε να ταιριάζουν με τις δομές των γλωσσών υψηλού επιπέδου.
Πλεονεκτήματα RISC
Εδώ, είναι τα πλεονεκτήματα / οφέλη του RISC
- Σύνθετες και αποτελεσματικές οδηγίες για το μηχάνημα.
- Προσφέρει εκτεταμένες δυνατότητες διευθυνσιοδότησης για διαχείριση μνήμης.
- Σχετικά λίγοι καταχωρητές σε σύγκριση με τους επεξεργαστές RISC
- Σας βοηθά να μειώσετε το σύνολο οδηγιών.
- Προσφέρει περιορισμένα σχήματα διευθύνσεων για τελεστές μνήμης
Μειονεκτήματα της CISC
Εδώ είναι τα μειονεκτήματα / μειονεκτήματα της CISC
- Οι προηγούμενες γενιές μιας οικογένειας επεξεργαστών περιείχαν ως υποσύνολο σε κάθε νέα έκδοση. Ως εκ τούτου, το σετ εντολών & το υλικό τσιπ γίνεται πολύπλοκο με κάθε γενιά υπολογιστών.
- Η απόδοση του μηχανήματος επιβραδύνεται λόγω του χρόνου ρολογιού που λαμβάνεται από διαφορετικές οδηγίες δεν θα είναι ποτέ παρόμοια.
- Είναι μεγαλύτερα καθώς απαιτούν περισσότερα τρανζίστορ
Μειονεκτήματα RISC
Εδώ είναι τα μειονεκτήματα / μειονεκτήματα του RISC
- Η απόδοση των επεξεργαστών RISC εξαρτάται από τον προγραμματιστή ή τον μεταγλωττιστή. Ο μεταγλωττιστής παίζει σημαντικό ρόλο ενώ μετατρέπει τον κώδικα CISC σε έναν κωδικό RISC
- Οι επεξεργαστές RISC έχουν μεγάλες μνήμες cache στο ίδιο το chip.
- Η αρχιτεκτονική RISC απαιτεί τον επαναπρογραμματισμό του υλικού on-chip.