一些需要知道的英文縮寫

• IS
• ISA
• MIPS
• CISC 復雜指令集
• RISC 精簡指令集
• VLSI 超大規模集成電路
• VLIW 超長指令架構

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IS

能夠使CPU理解的完整的指令集合
指令可以用：機器碼（二進制）、匯編程序
指令：

• 操作碼：要執行什么指令

  • 數據處理
  • 數據存儲 store
  • 數據移動
  • 程序控制

• 操作數：數據和所在地址
  類型：

  • 立即操作數: mov ax,2000h
    注：立即操作數只能作為源操作數，不能作為目的操作數
  • 寄存器操作數：運算數據存放在寄存器中
    mov ax,bx
  • 存儲器操作數：運算數據存放在存儲器中
    [ ]里放操作數在內存中的偏移地址，mov ax,[2000h]
    

• 當一條指令執行完，如何跳轉到下一條指令
  CS:IP 兩個寄存器指示了 CPU 當前將要讀取的指令的地址，其中 CS 為代碼段寄存器，而 IP 為指令指針寄存器

ISA

軟件子系統和硬件子系統的界面
一組直接由硬件執行的指令
特性：

• 向后兼容
• 成本低

指令要完成哪種操作，復雜性怎么樣
數據的類型有哪些
指令的格式—操作碼，如何編碼

MIPS

CISC 復雜指令集

增強指令功能，用一條指令代替一串指令

問題：28定律：只有20%的指令占據80%的處理時間，其余80%的指令占20%
簡化軟件，硬件復雜

RISC 精簡指令集

只保留功能簡單的指令，功能較為復雜的指令用子程序來實現
適應VLSI的工藝要求，簡單指令不需要微程序，直接硬布朗線連接

推薦文章：為什么CISC不用硬布線，而RISC不用微程序控制呢？

促進了MIPS的誕生
關鍵操作：流水線
特征：指令長度相同，簡單統一格式的指令譯碼；CF：
CISC（復雜指令集）指令周期不同；
CISC需要較多的定址模式；
RISC需要ROM空間相對較大；
CISC的一條指令RISC要一串指令才能實現，但是RISC比CISC速度要快

思想：減少CPI
Q：為什么RISC要比CISC塊？
TIME= CPI* T * CI
T: RISC 采用硬布線，快
CI:RISC比CISC長30%左右
CPI： CISC是RISC的4-6倍
為什么會減少CPI?
硬件：硬布線控制邏輯；減少尋址方式；使用固定格式；采用load/store結構；指令執行設置流水線
軟件：強調優化編譯的作用

注：load/store
在RISC-V指令集的體系中，只有兩個指令可以訪問存儲器，就是load和store指令
Load/Store指令用于寄存器和內存間數據的傳送。
Load 用于把內存中的數據裝載到寄存器中。
Store用于把寄存器中的數據存入內存。
CPU并不會對內存中的數據進行操作，所有的計算都要求在寄存器中完成。而寄存器和內存的通信則由單獨的指令來完成。而在CSIC中，CPU是可以直接對內存進行操作的，這也是一個比較特別的地方。

VLSI 超大規模集成電路

工藝要求規整性

VLIW 超長指令架構

The term VLIW refers to the size of each instruction that is carried out by a processor. This instruction is “very long” in comparison to the instruction word size utilized by most current mainstream (superscalar) processors.

VLIW是一條指令來實現多個操作的并行執行，之所以放到一條指令是為了減少內存訪問。通常一條指令多達上百位，有若干操作數，每條指令可以做不同的幾種運算。那些指令可以并行執行是由編譯器來選擇的。通常VLIW機只有一個控制器，每個周期啟動一條長指令，長指令被分為幾個字段，每個字段控制相應的部件。由于編譯器需要考慮數據相關性，避免沖突，并且盡可能利用并行，完成指令調度，所以硬件結構較簡單。

1、 VLIW簡介

VLIW體系結構采用多個獨立的功能部件，每一個指令周期在沒有相關存在并符合硬件條件的情況下可以同時流出多條指令，可同時流出的操作類型與數目是確定的，所以指令調度是由編譯器靜態調度完成（在其它方法中均由硬件實現的）以減少硬件開銷，因此指令可同時流出的最大數目越大，超長指令字的性能優勢就越明顯。但是，只要是并行處理，就一定會受到更多相關性的限制。這種相關是有程序本身造成的，分為控制相關和數據相關兩種，指令在調度時，必須遵循它們之間的依賴關系，防止沖突發生。

2、VLIW的優缺點

優點：簡化了處理器的結構，刪除了處理器內部許多復雜的控制電路，這些電路通常是超標量芯片（CISC和RISC）協調并行工作時必須使用的，VLIW的結構簡單，也能夠使其芯片制造成本降低，價格低廉，能耗少，而且性能也要比超標量芯片高得多。VLIW是簡化處理器的最新途徑，VLIW芯片無需超標量芯片在運行時間協調并行執行時所必須使用的許多復雜的控制電路。而是將許多這類負擔交給了編譯器去承擔。

缺點：基于VLIW指令集字的CPU芯片使得程式變得很大，需要更多的內存。更重要的是編譯器必須更聰明，一個低劣的VLIW編譯器對性能造成的負面影響遠比一個低劣的RISC或CISC編譯器造成的影響要大。目前基于這種指令架構的微處理器主要有Intel的IA-64和AMD的x86-64兩種。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的计算机体系结构----常见英文缩写（待更....）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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