?? 軟考英語精典短文每日一練(中英對照)2006年9月15日.htm
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determine the functions to be performed by the processor and its
interaction with memory． <BR>• Operands used：The types of operands and the
frequency of their use determine the memory organization for storing them
and the addressing modes for accessing them． <BR>• Execution
sequencing：This determines the control and pipeline organization．
<BR><BR>2．The Use of A Large Register File [2] <BR><BR>The reason that
register storage is indicated is that it is the fastest available storage
device，faster than both main memory and cache．The register file is
physically small，generally on the same chip as the ALU and control
unit，and employs much shorter addresses than addresses for cache and
memory．Thus，a strategy is needed that will allow the most frequently
accessed operands to be kept in registers and to minimize register-memory
operations． <BR>Two basic approaches are possible，one based on software
and the other on hardware．The software approach is to rely on the compiler
to maximize register usage．The compiler will attempt to allocate registers
to those variables that will be used the most in a given time period．This
approach requires the use of sophisticated programanalysis algorithms．The
hardware approach is simply to use more registers so that more variables
can be held in registers for longer periods of time．
<BR><BR>3．Characteristics of Reduced Instruction Set Architectures
<BR><BR>Although a variety of different approaches to reduced instruction
set architecture have been taken，certain characteristics are common to all
of them．These characteristics are listed in Table 2．1 and described here．
<BR>The first characteristic listed in Table 2．1 is that there is one
machine instruction per machine cycle．A machine cycle is defined to be the
time it takes to fetch two operands from registers，perform an ALU
operation，and store the result in a register．Thus，RISC machine
instructions should be no more complicated than，and execute about as fast
as，microinxtructions on CISC machines．[3] With simple，one –cycle
instructions，there is little or no need for microcode；the machine
instructions can be hardwired[4]．Such instructions should execute faster
than comparable machine instructions on other machines，since it is not
necessary to access a microprogram control store during instruction
execution． <BR>A second characteristic is that most operations should be
register-to-register，with only simple LOAD and STORE operations accessing
memory．This design feature simplifies the instruction set and therefore
the control unit．For example，a RISC instruction set may include only one
or two ADD instructions（e. g. ，integer add，add with carry）；the VAX has 25
different ADD instructions．Another benefit is that such an architecture
encourages the optimization of register use，so that frequently accessed
operands remain in high-speed storage． <BR>Returning to Table 2-1，a third
characteristic is the use of simple addressing modes．Almost all
instructions use simple register addressing．Several additional modes，such
as displacement and PC-relative，may be included．Other，more complex modes
can be synthesized in software from the simple ones．Again，this design
feature simplifies the instruction set and the control unit． <BR>A final
common characteristic is the use of simple instruction
formats．Generally，only one or a few formats are used．Instruction length is
fixed and aligned on word boundaries．Field locations，especially the
opcode，are fixed．This design feature has a number of benefits．With fixed
fields，opcode decoding and register operand accessing can occur
simultaneously．Simplified formats simplify the control unit．Instruction
fetching is optimized since word-length units are fetched．This also means
that a single instruction does not cross page boundaries． <BR><BR>NOTES
<BR>[1] lend itself to適合于… <BR>[2] register
file寄存器組，作為數據或指令的臨時存放處的一種多位寄存器組，有時稱作棧。 <BR>[3] 此句為比較結構no more...
than…，中間插入并列句將被比較對象隔開了。 <BR>[4] hardwired硬連線的，即機器指令是固化在硬件（芯片）上的。
<BR><BR>KEYWORDS <BR>instruction set 指令系統，指令集 <BR>reduced instruction set
computer（RISC） 精簡指令系統計算機 <BR>pipeline 流水線 <BR>operand 操作數 <BR>register 寄存器
<BR>compiler 編譯器，編譯程序 <BR>branch instruction 轉移指令，分支指令 <BR>Complex
Instruction Set Computer（CISC） 復雜指令系統計算機 <BR>superscalar 超級標量 <BR>register
file 寄存器組，棧 <BR>machine cycle 機器周期 <BR>microinstruction 微指令 <BR>microcode
微代碼，微指令 <BR>nncroprogram 微程序 <BR>addressing 編址，尋址 <BR></DIV></TD></TR>
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<DIV class=userInfoBox>積分：2575<BR>第二級</DIV>
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<DIV class=TitleInfoBox align=right>發表時間：2006-9-15 8:40:57 第1樓</DIV>
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<DIV id=cont_right style="WIDTH: 495px">精簡指令系統計算機（RISC）
<BR><BR>對高級語言程序執行性能的研究已經為設計新型處理器體系結構－一精簡指令系統計算機提供了指南。賦值語句占據的優勢表明應對單純的數據傳送進行優化。還有很多IF和LOOP指令存在，需要優化基本的順序控制機構，以使流水線作業高效率。操作數引用模式的研究表明，在多個寄存器中保存適當數量的操作數，可以提高性能。
<BR>這些研究已經形成了RISC機的一些關鍵特性：（1）有限的固定格式的指令集；（2）使用大量的寄存器或使用編譯器優化寄存器應用；（3）重點優化指令流水線。
<BR>因為每條指令完成少數的且多為可預測的操作，RISC的簡單指令系統適合高效流水線作業。RISC指令系統體系結構也適合于延遲轉移技術，在這種技術中，隨同其他指令重新安排轉移指令以提高流水線效率。
<BR>雖然RISC系統已經由不同的（企業）集團以各種方式進行了定義和設計，但大多數設計所提出的關鍵元素還是共同的。 <BR>
用大量的通用寄存器（或使用編譯器技術）來優化寄存器的使用； <BR> 有限的簡單指令系統； <BR> 重點優化指令流水線作業。
<BR>表2-1比較了幾種RISC和非RISC系統。 <BR>1．指令執行特性
<BR>為了解RISC倡導者們的推理思路，首先觀察一下指令執行的一些特性。所要關心的計算特性如下所述。 <BR>
所完成的操作：這些操作決定了處理器要完成的功能和處理器與存儲器的交互 <BR>
所用的操作數：操作數的類型和使用頻度決定了存儲操作數的存儲機制和訪問這些操作數的編址方式。 <BR> 執行順序：決定了控制和流水線的機制
<BR>2．大寄存器組的應用
<BR>使用寄存器存儲的理由在于它是可用的最快的存儲器件，比主存儲器和高速緩存都快。寄存器組實際很小，通常與算術邏輯部件和控制器放在同一芯片上，而且使用比高速緩存和內存儲器短很多的地址。因而需要一種允許最頻繁訪問的操作數保存在寄存器中并使寄存器-存儲器操作降至最少的策略。
<BR>有兩種可以采用的基本方法，一種基于軟件，一種基于硬件。軟件方法靠編譯程序最大限度使用寄存器，編譯程序力圖將給定時間周期內最常用的那些變量分配到這些寄存器中。這一方法要求使用復雜的程序分析算法。硬件方法就是簡單地使用更多的寄存器，使更多的變量保存在寄存器中供長時間使用。
<BR>3．精簡指令系統體系結構的特性
<BR>盡管精簡指令系統結構的可用方法有多種，但對它們而言有一些特性是共同的。這些特性列在表2-1中，下面進行解釋。
<BR>表2-1中列出的第一個特性是每個機器周期有一條機器指令。一個機器周期定義為，機器從寄存器組中取出兩個操作數，完成一種算術邏輯部件運算并將結果存入一個寄存器中所用的時間。RISC機器指令應該不比CISC機上的微指令復雜，并且執行起來也很快。因為簡單，單周期指令僅需少量或不需要微代碼；機器指令可以是硬連線的。這樣指令執行起來比其他機器的類似機器指令要快，因為在指令執行期間它不必訪問微程序控制存儲器。
<BR>第二個特性是，大多數操作應該是寄存器對寄存器的，僅有簡單的取（LOAD）和存（STORE）操作訪問存儲器。這種設計特點簡化了指令系統，因而也簡化了控制器。例如，一個RISC指令系統可以只包括一兩種加法（ADD）指令〔例如整數加，進位加〕；VAX機則有25種不同的加法指令。另一好處是這種體系結構促進了對寄存器使用的優化，使得頻繁訪問的操作數保存在高速存儲器中。
<BR>從表2-1還可看出第三個特性是采用簡單的編址方式。幾乎所有指令都采用簡單的寄存器編址。幾種附加的方式，如移位和與PC有關的方式可以包括進去。另外，更為復雜的方式可以用簡單的方式在軟件中合成。再次強調，這種設計特點簡化了指令系統和控制器。
<BR>最后一個共同特性是采用簡單的指令格式。一般來講，只使用了一種或少數幾種格式。指令長度是固定的并按字的邊界調整。字段的位置，特別是操作碼的位置是固定的。這種設計有很多優點，使用固定字段，操作碼譯碼和寄存器操作數訪問可同時進行。簡化的格式簡化了控制器；因為是按字長單位來讀取的，所以，取指令也得到優化。這也表明一條指令不會跨頁。
<BR></DIV></TD></TR>
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<DIV class=TitleInfoBox align=right>發表時間：2006-9-15 8:41:38 第2樓</DIV>
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<P>大家覺得好就頂一下哦,,,</P>
<P>也算是對我的支持嘛,,,,</P>
<P> </P>
<P> </P></DIV></TD></TR>
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<DIV class=TitleInfoBox align=right>發表時間：2006-9-15 8:42:52 第3樓</DIV>
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<P>下次接著發這篇閱讀的題目和答案哦,,,</P></DIV></TD></TR>
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<DIV class=TitleInfoBox align=right>發表時間：2006-9-15 17:30:01 第4樓</DIV>
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<DIV id=cont_right style="WIDTH: 495px">thanks!</DIV></TD></TR>
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<DIV class=TitleInfoBox align=right>發表時間：2006-9-15 19:07:06 第5樓</DIV>
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<DIV id=cont_right style="WIDTH: 495px">暈，還個下次，那得到下個星期了啊。。。</DIV></TD></TR>
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<DIV class=TitleInfoBox align=right>發表時間：2006-9-15 21:49:58 第6樓</DIV>
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<DIV id=cont_right style="WIDTH: 495px"> 學習ING~~~~~~~
頂一下！</DIV></TD></TR>
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