Учебное пособие Харьков 014 удк



Pdf көрінісі
бет60/97
Дата23.09.2022
өлшемі23,07 Mb.
#40031
түріУчебное пособие
1   ...   56   57   58   59   60   61   62   63   ...   97
Байланысты:
27923 be41ef1a91f5ec5f0dbff9070de5c875

Используемый набор команд. 
Микропроцессор с CISC-архитектурой (Complicated Instruction 
Set Computer – CISC), он же компьютер со сложным набором команд. 
Эту архитектуру также называют «классической», так как она была 
разработана первой и долгое время оставалась единственной. МП с 
CISC – архитектурой применяются, как правило, в персональных 
компьютерах и серверах. Команды таких МП имеют много разных 
форматов и требуют для своего представления различного числа 
ячеек. Это обуславливает определение типа команды в ходе ее 
дешифрации при исполнении, что усложняет устройство управления 
процессора и препятствует повышению тактовой частоты до уровня, 
достижимого в RISC-процессорах на той же элементной базе. 
Лидером в производстве процессоров с CISC-архитектурой является 


163
фирма Intel, микропроцессорами которой комплектуется более 80 % 
выпускаемых персональных компьютеров.
Микропроцессор с RISC-архитектурой (Reduced Instruction Set 
Computer – RISC), он же компьютер с сокращенным набором команд. 
В начале 80-х годов архитектура CISC стала серьезным препятствием 
на пути развития микропроцессорной техники, поскольку для работы 
с «традиционным» расширенным списком команд стало требоваться 
очень сложное устройство центрального управления, занимающее до 
60 % всей площади кристалла. Тогда же был проведен анализ 
машинного кода, генерируемого компиляторами языков высокого 
уровня. Этот анализ показал, что в таком коде используется весьма 
ограниченный набор простых команд. Идея, заложенная в основу 
RISC-архитектуры, такова: оставить в системе команд наиболее 
употребляемые и универсальные инструкции, исключив сложные и 
редко используемые. Результатом стало существенное упрощение 
центрального управления и высвобождение части поверхности 
кристалла процессора для размещения более мощных средств 
обработки данных.
Цель сокращения системы команд состоит в получении более 
компактных программ и ускорении их выполнения. Компактный код 
программы получается вследствие того, что все команды имеют 
размер в одно слово. Это предполагает, что все инструкции имеют 
одну длину и выбираются за один машинный цикл. Сокращенный 
набор команд предполагает быстрое обучение программиста. Однако 
следует отметить известный факт, что при изучении ассемблера для 
RISC программистов, привыкших к CISC, возникают трудности, 
связанные с разительным отличием системы команд.
Методы работы с памятью. 
В январе 1945 года Джон фон Нейман, математик венгерского 
происхождения, предложил архитектуру процессора с объединенной 
памятью программ и данных. Машина фон Неймана была создана в 
Принстонском институте новейших исследований в 1951 году. С тех 
пор это простое решение широко применяется в большинстве компь-
ютеров и называется «неймановская архитектура». Она содержит три 
основных функциональных блока: память; арифметико-логическое 
устройство (АЛУ); блок ввода/вывода.
Для выполнения каждой операции АЛУ обращается по одной и 
той же линии связи (шине) сначала к памяти программ, а потом к 
памяти данных. Устройство ввода/вывода управляет потоком внеш-


164 
них данных. Архитектура фон Неймана использует только одну ши-
ну памяти. Она очень дешевая, требует меньшего количества выво-
дов шины и является простой в использовании, так как программист 
может размещать и команды, и данные в любом месте свободной 
памяти. Главное преимущество неймановской архитектуры – универ-
сальность.
Один и тот же компьютер можно использовать в самых разных 
целях: и для разработки, и для выполнения готовых приложений. По 
этой архитектуре строились первые DSP, однако со временем они 
были практически полностью вытеснены DSP на основе гарвардской 
архитектуры и ее модификаций.
Гарвардская архитектура была разработана в конце 30-х 
Говардом Айхеном в Гарвардском университете (отсюда и название) 
с целью оптимизации работы памяти и увеличения скорости 
выполнения операций. Первая машина Harvard Markl заработала в 
1944 году. До конца 70-х годов гарвардская архитектура почти не 
использовалась, пока производители МК не поняли, что она дает 
преимущества разработчикам автономных систем управления.
Главное отличие гарвардской архитектуры от неймановской 
состоит в том, что память программ и память данных физически 

Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   56   57   58   59   60   61   62   63   ...   97




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет