精简指令系统技术

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精简指令集

RISC的英文全称是Reduced Instruction Set Computer，中文是精简指令集计算机。

特点是所有指令的格式都是一致的，所有指令的指令周期也是相同的，并且采用流水线技术。

在中高档服务器中采用RISC指令的CPU主要有Compaq（康柏，即新惠普）公司的Alpha、HP 公司的PA-RISC、IBM公司的PowerPC、MIPS公司的MIPS和SUN公司的Spare。

在分子生物学中RISC是RNA诱导沉默复合物。

RNA诱导沉默复合物（RNA-induced silencing complex,RISC），是RNA干扰技术中起作用的重要物质。

一定数量的外源性双链RNA（dsRNA）进入细胞后，被类似于核糖核酸酶Ⅲ的Dicer酶切割成短的21~23bp的双链小干扰RNA（si RNA），si RNA与解旋酶和其它因子结合，形成RNA诱导沉默复合物（RISC）。

激活RISC 需要一个依赖ATP的将小分子RNA解双链的过程。

激活的RISC通过碱基配对定位到同源mRNA 转录本上，并在距离siRNA 3'端12个碱基的位置切割mRNA。

切割的机制尚不明了，但每个RISC都包含一个siRNA和一个不同于Dicer的RNA酶。

因此，siRNA能够以序列同源互补的mRNA为靶点，通过促使特定基因的mRNA降解来高效、特意地阻断体内特定基因表达，诱发细胞呈现出特定基因表达降低表型。

中文名RNA诱导沉默复合物外文名RNA-induced silencing complex,RISC目录1简介2发展背景▪发展分歧▪提出原由3优势4特征5结构特点6发展前景1简介编辑精简指令集，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。

计算机等级考试三级网络技术复习重点总结

计算机等级考试三级网络技术复习重点总结（1）计算机的四特点：1．有信息处理的特性。

2．有程序控制的特性。

3．有灵活选择的特性。

4．有正确应用的特性。

计算机发展经历5个重要阶段：1 大型机阶段。

2 小型机阶段。

3 微型机阶段。

4 客户机/服务器阶段。

5 互联网阶段。

计算机现实分类：服务器，工作站，台式机，便携机，手持设备。

计算机传统分类：大型机，小型机，PC机，工作站，巨型机。

计算机指标：1．位数。

2．速度。

MIPS是表示单字长定点指令的平均执行速度。

MFLOPS是考察单字长浮点指令的平均执行速度。

3．容量。

Byte用B表示。

1KB=1024B。

平均寻道时间是指磁头沿盘片移动到需要读写的磁道所要的平均时间。

平均等待时间是需要读写的扇区旋转到磁头下需要的平均时间。

数据传输率是指磁头找到所要读写的扇区后，每秒可以读出或写入的字节数。

4 带宽。

Bps用b5 版本。

6 可靠性。

平均无故障时间MTBF和平均故障修复时间MTTR来表示。

计算机应用领域：1 科学计算。

2 事务处理。

3 过程控制。

4 辅助工程。

5 人工智能。

6 网络应用。

一个完整的计算机系统由软件和硬件两部分组成。

计算机硬件组成四个层次：1 芯片。

2 板卡。

3 设备。

4 网络。

奔腾芯片的技术特点：1。

超标量技术。

通过内置多条流水线来同时执行多个处理，其实质是用空间换取时间。

2．超流水线技术。

通过细化流水，提高主频，使得机器在一个周期内完成一个甚至多个操作，其实质是用时间换取空间。

经典奔腾采用每条流水线分为四级流水：指令预取，译码，执行和写回结果。

3．分支预测。

4．双CACHE哈佛结构：指令与数据分开。

7 固化常用指令。

8 增强的64位数据总线。

9 采用PCI标准的局部总线。

10 错误检测既功能用于校验技术。

11 内建能源效率技术。

12 支持多重处理。

安腾芯片的技术特点。

64位处理机。

奔腾系列为32位。

INTER8080-8位。

INTER8088-16位。

ASIC、NP、X86、RISC、DSP 、ARM、单片机几种常见技术介绍

RISC主要特点：
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Sun
Microsystem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。
（2）程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据；
（3）片内具有快速RAM，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问；
（4）具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持；
（5）快速的中断处理和硬件I/O支持；
● 分级存储器组织: ＮＰ存储器一般包含多种不同性能的存储结构，对数据进行分类存储以适应不同的应用目的。
● 高速Ｉ／Ｏ接口:
NP具有丰富的高速Ｉ／Ｏ接口，包括物理链路接口、交换接口、存储器接口、ＰＣＩ总线接口等。通过内部高速总线连接在一起，提供很强的硬件并行处理能力。
现代ASIC常包含整个32-bit处理器,类似ROM、RAM、EEPROM、Flash的存储单元和其他模块.
这样的ASIC常被称为SoC(片上系统)。
FPGA是ASIC的近亲，一般通过原理图、VHDL对数字系统建模，运用EDA软件仿真、综合，生成基于一些标准库的网络表，配置到芯片即可使用。它与ASIC的区别是用户不需要介入芯片的布局布线和工艺问题，而且可以随时改变其逻辑功能，使用灵活。
针对滤波、相关、矩阵运算等需要大量乘和累加运算的特点，DSP的算术单元的乘法器和加法器，可以在一个时钟周期内完成相乘、累加两个运算。近年出现的某些DSP如ADSP2106X、DSP96000系列DSP可以同时进行乘、加、减运算，大大加快了FFT的蝶形运算速度。

计算机系统的基础知识

计算机系统的基础知识有关计算机系统的基础知识本章主要内容计算机系统结构基础计算机操作系统基础1.计算机系统结构的基础计算机系统结构的基础概念主要研究软件、硬件功能分配，确定软件、硬件界面，即从机器语言程序员或编译程序设计者的角度所看到的物理系统的抽象。

计算机系统的分类Fly分类SISDSIMDMISDMIMD2.CPU结构及分类CPU的结构运算器控制器寄存器输入输出总线分类16位32位64位3.指令系统及其分类指令系统的基础概念指令系统是计算机所有指令的集合。

程序员用各种语言编写的程序都有翻译成以指令形式表示的机器语言后才能运行，所以指令系统反映了计算机的基本功能，是硬件设计人员和程序员都能看到的机器的主要属性。

分类复杂指令系统（CISC）：随着硬件成本的不断下降，软件成本的不断提高，使得人们热衷于在指令系统中增加更多的指令和复杂的指令，来提高操作系统的效率，并尽量缩短指令系统与高级语言的语义差别，以便高级语言的编译和降低软件成本，同时为了保证程序兼容，新的计算机的指令系统只能增加而不能减少，所以就使得指令系统越来越来复杂精简指令系统（RISC）：通过简化指令使计算机的结构更加简单合理，从而提高运算速度！RISC的特点及其优缺点4.存储系统的基础知识基本概念存储器主要用于存放计算机的程序和数据，存储器系统指的是存储器硬件设备以及管理该存储器的'软、硬件设备。

对存储器的基本要求是增大容量、提高速度、降低价格。

单一的存储器硬件（主存储器）难以满足要求。

所以就提出了多层次的存储体系结构（即：寄存器---Cache--主存—外存）在计算机中存放当前正在执行的程序以及被程序所使用的数据（包括运算结果）原存储器称为主存储器。

也就是我们所说的内存5.主存储器的种类按读写功能来分：是否需要定期刷新：静态：不停电情况下能长时间保留不变，速度快，但容量小，成本高动态：不停电的情况下也要定期刷新，容量大，成本低，常用在计算机系统中，常见的有：SDRAM、DDR等可读写（RAM）可擦写只读：EPRM（可擦写，用紫外线擦写）EERM（可用电擦写）FLASH（电读写，但只能以块为单位，速度快，成本低，现在最常用）可编程：ERM（通过编程一次性写入）只读：RM（制造时一次性写入）6.存储器容量的扩展位扩展：位扩展是对存储器的位数进行扩充字扩展：是对存储器的容量进行扩展位、字扩展：对位数和容量都进行扩展7.多体交叉存储为了协调存储器与CPU速度的，其工作原理是：将存储器分成几个独立的个体，这样第一次就能进行多个字的数据读写！影响多体交叉效率的因素：多体存储的模值M数据的分布情况较移指令8.Cache的基础知识基本概念在多级存储体系中，Cache处于CPU与存储器之间，其目的是使程序员能使作一个速度与CACHE相当而容量与主存相当的存储器。

“复杂指令集”与“精简指令集”

这里就不去管细节，简单来谈一下，ARM和X86之间为什么不太具有可比性的问题。

要搞清楚这个问题首先要明白什么是架构，之前也有很多人提到了架构不同，但架构是什么意思？它是一个比较抽象的概念，不太容易用几句话就解释清楚。

我们要明白CPU是一个执行部件，它之所以能执行，也是因为人们在里面制作了执行各种功能的硬件电路，然后再用一定的逻辑让它按照一定的顺序工作，这样就能完成人们给它的任务。

也就是说，如果把CPU看作一个人，首先它要有正常的工作能力（既执行能力），然后又有足够的逻辑能力（能明白做事的顺序），最后还要听的懂别人的话（既指令集），才能正常工作。

而这些集中在一起就构成了所谓的“架构”，它可以理解为一套“工具”、“方法”和“规范”的集合。

不同的架构之间，工具可能不同，方法可能不同，规范也可能不同，这也造成了它们之间的不兼容——你给一个意大利泥瓦匠看一份中文写成的烹饪指南，他当然不知道应该干什么了。

如果还看不懂，没关系，我们继续。

从CPU发明到现在，有非常多种架构，从我们熟悉的X86，ARM，到不太熟悉的MIPS，IA64，它们之间的差距都非常大。

但是如果从最基本的逻辑角度来分类的话，它们可以被分为两大类，即所谓的“复杂指令集”与“精简指令集”系统，也就是经常看到的“CISC”与“RISC”。

属于这两种类中的各种架构之间最大的区别，在于它们的设计者考虑问题方式的不同。

我们可以继续举个例子，比如说我们要命令一个人吃饭，那么我们应该怎么命令呢？我们可以直接对他下达“吃饭”的命令，也可以命令他“先拿勺子，然后舀起一勺饭，然后张嘴，然后送到嘴里，最后咽下去”。

从这里可以看到，对于命令别人做事这样一件事情，不同的人有不同的理解，有人认为，如果我首先给接受命令的人以足够的训练，让他掌握各种复杂技能（即在硬件中实现对应的复杂功能），那么以后就可以用非常简单的命令让他去做很复杂的事情——比如只要说一句“吃饭”，他就会吃饭。

RISC和CISC的区别

一、RISCRISC（reduced instruction set computer，精简指令集计算机）是一种执行较少类型计算机指令的微处理器，起源于80 年代的MIPS主机（即RISC 机），RISC机中采用的微处理器统称RISC处理器。

这样一来，它能够以更快的速度执行操作（每秒执行更多百万条指令，即MIPS）。

因为计算机执行每个指令类型都需要额外的晶体管和电路元件，计算机指令集越大就会使微处理器更复杂，执行操作也会更慢。

1． RISC体系的指令特征精简指令集：包含了简单、基本的指令，透过这些简单、基本的指令，就可以组合成复杂指令。

同样长度的指令：每条指令的长度都是相同的，可以在一个单独操作里完成。

单机器周期指令：大多数的指令都可以在一个机器周期里完成，并且允许处理器在同一时间内执行一系列的指令。

2． RISC体系的优缺点优点：在使用相同的晶片技术和相同运行时钟下，RISC系统的运行速度将是CISC的2～4倍。

由于RISC处理器的指令集是精简的，它的记忆体管理单元、浮点单元等都能设计在同一块晶片上。

RISC处理器比相对应的CISC处理器设计更简单，所需要的时间将变得更短，并可以比CISC处理器应用更多先进的技术，开发更快的下一代处理器。

缺点：多指令的操作使得程式开发者必须小心地选用合适的编译器，而且编写的代码量会变得非常大。

另外就是RISC体系的处理器需要更快记忆体，这通常都集成于处理器内部，就是L1 Cache（一级缓存）。

二、CISCCISC是复杂指令系统计算机（Complex Instruction Set Computer）的简称，微处理器是台式计算机系统的基本处理部件，每个微处理器的核心是运行指令的电路。

指令由完成任务的多个步骤所组成，把数值传送进寄存器或进行相加运算。

1．CISC体系的指令特征使用微代码。

指令集可以直接在微代码记忆体（比主记忆体的速度快很多）里执行，新设计的处理器，只需增加较少的电晶体就可以执行同样的指令集，也可以很快地编写新的指令集程式。

体系结构写回策略和直写

体系结构写回策略和直写随着计算机技术的不断发展，CPU的性能不断提高，访存速度成为了限制其运行速度的瓶颈。

体系结构中的写回策略和直写成为了解决这一问题的重要手段。

在分析体系结构中的写回策略和直写之前，我们需要先了解一些计算机体系结构的基础知识。

计算机体系结构可以划分为CISC和RISC。

CISC即复杂指令集计算机，其指令集非常丰富，可以一条指令实现多个操作。

而RISC即精简指令集计算机，其指令比较简单，每条指令只能执行一个操作。

对于两种体系结构的CPU来说，其读写速度的优劣也有所不同。

在CPU访问存储器中，有两种方法可以进行数据的读写操作，即直写和写回策略。

直写指CPU每次访问存储器都会写入新数据。

直写的优点是实时性好，数据及时更新，能够很快地反映出存储器中数据的最新状态。

但是，直写数据量大，频繁的I/O操作降低了CPU的运行效率。

写回策略是指CPU先将新数据缓存到Cache中，等到Cache满了或者CPU访问存储器时再进行一次性写入操作。

写回策略的优点在于能够大大减少I/O操作，从而提高CPU运行效率。

但是，数据的实时性会受到影响。

因为新数据并没有实时写入存储器，所以在某些特殊情况下，Cache中的数据可能并不完全准确，在这种情况下就需要使用写回机制使Cache数据与存储器中的数据同步。

当然，在实际的系统设计中，写回策略和直写都有各自的运用场景。

对于需要实时更新数据的场景来说，直写是最好的选择；而对于需要频繁读取但更新操作比较少的场景来说，则应使用写回策略。

总之，写回策略和直写代表了两种不同的存储器访问方式，在不同的场景下具有各自的优点和缺点。

因此，在进行系统体系结构设计时，应根据实际情况灵活地选择和运用这两种策略，以提高CPU的运行效率和系统的整体性能。

专家讲解主流自动精简配置技术

专家讲解主流自动精简配置技术Intransa、DataCore和MonoSphere是最新一批推出自动精简配置技术的厂商，自动精简配置技术涵盖了在建设存储系统中避免在磁盘空间上过度投资的大批技术。

虽然用户们在购买这项技术时仍应该小心，但是显然这项技术已经深入到技术用户和评价者的心中了。

对于自动精简技术，现在技术和市场情况，大致是这样的。

• 用户们喜欢自动精简配置技术。

据SRM厂商MonoSphere公司在2007年7月进行的一次调查显示，在249位为大中型企业工作的存储器专业人士中，有78％的人正在使用或者评估自动精简配置技术。

在已经使用这项技术的人中，有75％的人表示他们使用这项技术的主要原因是为了提高存储器硬件的利用率。

另外有49％的专家希望自动精简配置技术可以比现在使用的技术更容易使用，出错率更低；39％的人认为它更容易管理；14％的人则希望它可以改善磁盘性能。

专家们感到最大的困难是什么？存储器空间用完（71％）；管理失控（42％）和增加了存储环境的复杂性（43％）。

在回复正在使用自动精简配置技术的那些人中，有14％的人在使用主机端基于容量的解决方案；64％的人在使用基于阵列的产品；22％的人在使用基于文件的自动精简配置技术。

MonoSphere的用意是其SRM软件，据说最新版SRM软件可以管理EMC和NetApp 的产能规划和应用产品。

MonoSphere声称产品升级之后可以支持NetApp的FlexV ol自动精简配置功能。

• 谈谈EMC和NetApp。

EMC通过其Celerra阵列提供了适用于iSCSI和NAS的自动精简配置技术，并且打算在明年上半年在其CLARiiON和DMX上提供自动精简配置。

与此同时，NetApp声称其ONTAP 7G软件上的FlexV ol功能带有自动精简配置功能，另外客户们也可以选购NetApp公司的、集成了3PAR公司的自动精简配置系统的软件产品。

复杂指令和精简指令

复杂指令（CISC）系统和精简指令（RISC）系统复杂指令（CISC）系统复杂指令系统计算机（ComplexInstructionSetComputer）简称(CISC)，微处理器是台式计算机系统的基本处理部件，每个微处理器的核心是运行指令的电路。

指令由完成任务的多个步骤所组成，把数值传送进寄存器或进行相加运算。

这些指令被称为微理器的微代码(microcode)，不同制造商的微处理器有不同的微代码系统，制造商可按自己的意愿使微代码做得简单或复杂。

指令系统越丰富，微处理器编程就越简单，然而，执行速度也相应越慢。

概述复杂指令集计算机(CISC)，长期来，计算机性能的提高往往是通过增加硬件的复杂性来获得．随着集成电路技术．特别是VLSI（超大规模集成电路）技术的迅速发展，为了软件编程方便和提高程序的运行速度，硬件工程师采用的办法是不断增加可实现复杂功能的指令和多种灵活的编址方式．甚至某些指令可支持高级语言语句归类后的复杂操作．至使硬件越来越复杂，造价也相应提高．为实现复杂操作，微处理器除向程序员提供类似各种寄存器和机器指令功能外．还通过存于只读存贮器(ROM)中的微程序来实现其极强的功能，傲处理在分析每一条指令之后执行一系列初级指令运算来完成所需的功能，这种设计的型式被称为复杂指令集计算机(ComplexInstructionSetComputer-CISC)结构．一般CISC计算机所含的指令数目至少300条以上，有的甚至超过500条．传统计算机大多数为复杂指令系统计算机CISC(ComplexInstructionSetComputer)，机器结构以存储器为中心，认为机器执行速度和程序代码大小成比例，绝大多数指令需要多个时钟周期执行完毕。

计算机指令系统十分庞大和复杂（指令条数多，寻址方式多，指令格式也很多），如1973年的IBM370/168基本指令208条，寻址方式4种，指令格式2～6个字节。

1978年的VAXII/780基本指令304条，24种寻址方式，指令格式2～57个字节，其中微代码存储器大小约480KB。

计算机组成原理-指令系统

1 2
早期计算机的指令系统
以简单指令为主，操作码短，地址码少，寻址方式简单。
现代计算机的指令系统
以复杂指令为主，操作码长，地址码多，寻址方式多样化。
3
未来计算机的指令系统
随着技术的发展，指令系统将更加智能化、自动化和个性化。
02
指令的格式与寻址方式
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
指令的格式
操作码字段
表示指令的操作类型，如加、减、乘、除等。
提高指令执行速度
优化操作码与地址码的设计，可以减少指令的解码时间，从而提高指令的执行速度。
支持更多的操作和寻址方式
通过扩展操作码和优化地址码的设计，可以支持更多的操作和寻址方式，从而增强指令系统的功能和灵活性。
04
指令系统的功能与性能分析
指令系统的功能分析
指令集架构
定义了计算机的基本操作和功能，包括数据类型、操作码、寻址方式等。
指令执行单元
指令执行单元是计算机硬件的核心组件之一，负责执行解码后的指令。它包括算术逻辑单元（ALU）、控制单元（CU）和寄存器文件等组件。
指令系统的软件实现技术
汇编语言
汇编语言是一种低级语言，与机器语言相对应。它使用助记符表示指令，方便程序员编写底层程序。汇编语言编译器将汇编语言程序转换成机器语言程序。
能技术的发展，指令系统将更加注重智能优化能力，以提高程序的执行
效率和准确性。
06
指令系统实例分析
x86指令系统实例
指令集特点
x86指令系统是复杂指令集计算机（CISC）的代表，指令数量庞大，寻址方式多样，支持多种数据类型和操作。
指令格式
x86指令格式多样，包括单字节、双字节和多字节指令，以及可变长度的指令。

计算机系统结构第五版习题答案

计算机系统结构第五版习题答案1.层次结构现代通用的计算机系统是由紧密相关的硬件和软件组成的。

从使用语言的角度，可以将系统看成是按功能划分的多层机器级组成的层次结构，由高到低分别为应用语言机器级、高级语言机器级、汇编语言机器级、操作系统机器级、传统机器语言机器级和微程序机器级。

2.计算机系统结构也称计算机体系结构，它只是系统结构中的一部分，指的是层次结构中的传统机器级的系统结构。

其界面之上包括操作系统级、汇编语言级、高级语言级和应用语言级中所有软件的功能，该界面之下包括所有硬件和固件的功能。

3.计算机实现指的是计算机组成的物理实现，包括处理机、主存等部件的物理结构，器件的集成度和速度，器件、模块、插件、底板的划分与连接，专用器件的设计，微组装技术，信号传输，电源、冷却及整机装配技术等。

它着眼于器件技术和微组装技术，其中，器件技术在实现技术中起着主导作用。

4.数据表示指的是能由机器硬件直接识别和引用的数据类型。

5.霍夫曼压缩概念霍夫曼压缩概念的基本思想时，当各种事件发生的概率不均等时，采用优化技术，对发生概率最高的事件用最短的位数来表示，而对出现概率较低的事件允许用较长的位数来表示，就会使表示的平均位数缩短。

6.RISC精简指令系统（RISC），不是简单地把指令系统进行简化，而是通过简化指令的途径使计算机的结构更加简单合理，以减少指令的执行周期数，从而提高运算速度。

7.CISC复杂指令系统（CISC），设计风格力图缩小机器语言与高级语言的语义差距，使源程序长度尽可能的短，以及尽可能少的访问存储器和执行尽可能少的指令，以求获得高性能。

8.非专用总线可以被多种功能或多个部件所分时共享，同一时间只有一对部件可使用总线进行通信。

9.数据宽度I/O设备取得I/O总线后所传送数据的总量.10.中断响应次序是在同时发生多个不同中断类的中断请求时，中断响应硬件中的排队器所决定的响应次序。

11.中断处理次序中断处理完的次序，也即中断处理程序完成中断处理的次序。

指令集与架构

指令集与架构复杂指令集与精简指令集两种主要的计算机处理器体系结构：CISC（Complex Instruction Set Computer,复杂指令集计算机）RISC（Reduced Instruction Set Computer,精简指令集计算机）CISC（复杂指令集）即冯·诺依曼结构（普林斯顿结构），指令与数据存储在同⼀存储器中；采⽤CISC结构的处理器，指令线与数据线分时复⽤；程序指令存储地址与数据存储地址指向同⼀个存储器的不同物理位置，则程序指令和数据的宽度相同；取指令与取数据不能同时进⾏，速度受限；Intel 8051、Motorola MC68xxx、Atmel AT89通俗理解：我们要命令⼀个⼈吃饭，那么我们应该怎么命令呢？我们可以直接对他下达“吃饭”的命令，也可以命令他“先拿勺⼦，然后舀起⼀勺饭，然后张嘴，然后送到嘴⾥，最后咽下去”。

从这⾥可以看到，对于命令别⼈做事这样⼀件事情，不同的⼈有不同的理解，有⼈认为，如果我⾸先给接受命令的⼈以⾜够的训练，让他掌握各种复杂技能（即在硬件中实现对应的复杂功能），那么以后就可以⽤⾮常简单的命令让他去做很复杂的事情——⽐如只要说⼀句“吃饭”，他就会吃饭。

RISC（精简指令集）即哈佛结构，指令与数据存储于两个不同的存储空间；程序存储器与数据存储器相互独⽴，独⽴编址，独⽴访问；分离的程序总线与数据总线在⼀个机器周期中，可同时获得指令字和操作数，提⾼执⾏效率；取指令和取数据同时进⾏，且⼀般指令线宽与数据线，可包含更多的处理信息；Motorola/IBM PowerPC、Atmel AVR、Microchip PIC、ARM通俗理解：有⼈认为这样吃饭整套流程会让事情变的太复杂，毕竟接受命令的⼈要做的事情很复杂，如果你这时候想让他吃菜怎么办？难道继续训练他吃菜的⽅法？我们为什么不可以把事情分为许多⾮常基本的步骤，这样只需要接受命令的⼈懂得很少的基本技能，就可以完成同样的⼯作，⽆⾮是下达命令的⼈稍微累⼀点——⽐如现在我要他吃菜，只需要把刚刚吃饭命令⾥的“舀起⼀勺饭”改成“舀起⼀勺菜”。

CISC（复杂指令集）与RISC（精简指令集）的区别

CISC（复杂指令集‎）与RISC‎（精简指令集‎）的区别复杂指令集‎计算机(CISC)长期来，计算机性能‎的提高往往‎是通过增加‎硬件的复杂‎性来获得．随着集成电‎路技术．特别是VL‎S I（超大规模集‎成电路）技术的迅速‎发展，为了软件编‎程方便和提‎高程序的运‎行速度，硬件工程师‎采用的办法‎是不断增加‎可实现复杂‎功能的指令‎和多种灵活‎的编址方式‎．甚至某些指‎令可支持高‎级语言语句‎归类后的复‎杂操作．至使硬件越‎来越复杂，造价也相应‎提高．为实现复杂‎操作，微处理器除‎向程序员提‎供类似各种‎寄存器和机‎器指令功能‎外．还通过存于‎只读存贮器‎(R OM)中的微程序‎来实现其极‎强的功能，傲处理在分‎析每一条指‎令之后执行‎一系列初级‎指令运算来‎完成所需的‎功能，这种设计的‎型式被称为‎复杂指令集‎计算机(Compl‎e x Instr‎u ctio‎n Set Compu‎t er-CISC)结构．一般CIS‎C计算机所‎含的指令数‎目至少30‎0条以上，有的甚至超‎过500条‎．精简指令集‎计算机(RISC)采用复杂指‎令系统的计‎算机有着较‎强的处理高‎级语言的能‎力．这对提高计‎算机的性能‎是有益的．当计算机的‎设计沿着这‎条道路发展‎时．有些人没有‎随波逐流．他们回过头‎去看一看过‎去走过的道‎路，开始怀疑这‎种传统的做‎法：IBM公司‎没在纽约Y‎o rkto‎w n的Jh‎o masI ‎.W ason‎研究中心于‎1975年‎组织力量研‎究指令系统‎的合理性问‎题．因为当时已‎感到，日趋庞杂的‎指令系统不‎但不易实现‎．而且还可能‎降低系统性‎能．1979年‎以帕特逊教‎授为首的一‎批科学家也‎开始在美国‎加册大学伯‎克莱分校开‎展这一研究‎．结果表明，CISC存‎在许多缺点‎．首先．在这种计算‎机中．各种指令的‎使用率相差‎悬殊：一个典型程‎序的运算过‎程所使用的‎80％指令．只占一个处‎理器指令系‎统的20％．事实上最频‎繁使用的指‎令是取、存和加这些‎最简单的指‎令．这样-来，长期致力于‎复杂指令系‎统的设计，实际上是在‎设计一种难‎得在实践中‎用得上的指‎令系统的处‎理器．同时．复杂的指令‎系统必然带‎来结构的复‎杂性．这不但增加‎了设计的时‎间与成本还‎容易造成设‎计失误．此外．尽管VLS‎I技术现在‎已达到很高‎的水平，但也很难把‎C I SC的‎全部硬件做‎在一个芯片‎上，这也妨碍单‎片计算机的‎发展．在CISC‎中，许多复杂指‎令需要极复‎杂的操作，这类指令多‎数是某种高‎级语言的直‎接翻版，因而通用性‎差．由于采用二‎级的微码执‎行方式，它也降低那‎些被频繁调‎用的简单指‎令系统的运‎行速度．因而．针对CIS‎C的这些弊‎病．帕特逊等人‎提出了精简‎指令的设想‎即指令系统‎应当只包含‎那些使用频‎率很高的少‎量指令．并提供一些‎必要的指令‎以支持操作‎系统和高级‎语言．按照这个原‎则发展而成‎的计算机被‎称为精简指‎令集计算机‎(R educ‎e d Instr‎u ctio‎n Set Compu‎ter-RISC)结构．简称RIS‎C．CISC与‎R I SC的‎区别我们经常谈‎论有关"PC"与"Macin‎t osh"的话题，但是又有多‎少人知道以‎I n tel‎公司X86‎为核心的P‎C系列正是‎基于CIS‎C体系结构‎，而 Apple‎公司的Ma‎c into‎s h则是基‎于R ISC‎体系结构，CISC与‎R I SC到‎底有何区别‎？从硬件角度‎来看CIS‎C处理的是‎不等长指令‎集，它必须对不‎等长指令进‎行分割，因此在执行‎单一指令的‎时候需要进‎行较多的处‎理工作。

精简指令系统的优化技术

维普资讯
第９第４卷期
２０７１０年２月
辽宁师专学报
ＪｕｎｌｆＬｉｏｉｇＴａｈｒｌｇｏｒａａｎｎｅｃｅｓＣｏｌｅｏｅ
Ｖｏｌ９＿ＮＯ．４Ｄｅｃ．２００７
的主要界面．
１复杂指令系统
复杂指令系统（ＩＣＣＳ）是通过连续的增加指令数量来实现机器的向上兼容，这样能够有效地缩短新
指令的微代码设计时间．由于微程序指令的格式与高阶语言相匹配，指令串是按顺序执行的，因而编译器并不一定要重新编写．复杂指令集的设计和硬件产品的设计更加复杂，完成指令需要不同的时钟周期来完成，执行较慢的指令时将影响整台机器的执行效率．这样主要靠提高时钟频率和指令执行的并行性来提高
【学术研究】
精简指令系统的优化技术
张井茹
（沈阳理工大学，辽宁沈阳１０６；２１１１８．朝阳财经学校，辽宁朝阳１２０）２００
摘
要：计算机指令系统是计算机发展中一个非常重要的研究课题，是计算机设计中的重要内容之一．指
收稿日期：２０ — １— ２ｏ６０５作者简介：张井茹（９２，女，辽宁北票市人，讲师，主要从事计算机应用研究１７一）
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辽宁师专学报

(完整版)微机原理(名词解释+简答题)

微机原理一、名词解释FLOPS：每秒所执行的浮点运算次数。

MIPS：每秒百万条指令。

RISC技术：精简指令集计算机。

计算机组成：是指如何实现计算机体系结构所体现的属性，它包含了许多对程序员来说是透明的硬件细节。

计算机体系结构：是指那些能够被程序员所见到的计算机系统的属性，即概念性的结构与功能特性。

存储容量：是指存储器可以存放的二进制代码的总位数。

总线：连接多个部件的信息传输线，是各部件共享的传输介质。

总线复用：一条信号线上分时传送两种信号。

总线宽度：数据总线的根数。

存取时间：启动一次存储器操作到完成该操作所需全部时间。

空间局部性：一旦一个存储单元被访问，那么它临近单元也将很快被访问。

存取周期：存储器进行连续两次独立的存储操作，所需的最小间隔时间。

时间局部性：一旦一个指令被执行了，在不久的将来它可能再被执行。

中断：计算机在执行程序的过程中，当出现异常情况或特殊请求时，计算机停止现行的程序的运行，转向对这些异常情况或特殊请求的处理，处理结束后再返回到现行程序的间断处，继续执行原程序。

寻址方式：确定本条指令的数据地址以及下一条将要执行的指令地址的方法。

取指周期：取指阶段完成取指令和分析指令操作。

指令周期：CPU每取出并执行一条指令所需的全部时间。

二、简答题1.冯诺依曼计算机的特点(1)计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部件组成。

(2)指令和数据以同等地位存放于存储器内，并可按地址寻访。

(3)指令和数据均用二进制数表示。

(4)指令由操作码和地址码组成，操作码用来表示操作的性质，地址码用来表示操作数在存储器中的位置。

(5)指令在存储器内按顺序存放。

(6)机器以运算器为中心，输入输出设备与存储器之间的数据传送通过运算器完成。

2.简述系统总线的概念，按系统总线传输信息不同分为哪三类并说明各自用途。

系统总线是指CPU、主存、I/O设备，各大部件之间的信息传输线。

1）数据总线：用来传输各功能部件之间的数据信息，它是双向传输总线，其位数与机器字长、存储字长有关。

计算机三级等级考试网络技术篇练习题

计算机3级等级考试网络技术篇练习题第一章计算机基础知识1.某系统所采用的地址码的长度为二进制24位时，其寻址范围是（A）A.16MBB.32MBC.24MBD.64MB2.某显示器有1024×768点的分辨率，并可显示64K色，则其图形卡上的VRAM的容量应配置为（B ）A.1MBB.2MBC.256KBD.512KB3.Outlook Express软件是用于（C ）A.字处理B.图像处理C.交换电子邮件D.统计报表应用4.一张CD光盘容量600MB，如果假设这张盘片上的数字图像可以连续播放1小时，每秒25帧，每帧画面分辨率为360×240×65536色，则该CD盘片上的数字图像的压缩比大约是（A ）倍。

A.25B.10C.50D.1005.Byte的含义是（C ）A.二进制B.字C.字节D.位6.在下列计算机语言中，哪个依赖于具体的机器（C）Ⅰ.高级语言Ⅱ.机器语言Ⅲ.汇编语言A.Ⅰ和ⅡB.ⅢC.Ⅱ、ⅢD.全部7.计算机的内存储器比外存储器（C）A.便宜B.存储量大C.存取速度快D.虽贵但存储量大8.CAD是计算机主要应用领域之一，它的含义是（C ）A.计算机辅助教育B.计算机辅助测试C.计算机辅助设计D.计算机辅助管理9.下面软件中，支持多媒体的系统软件有（A ）A.Windows XPB.DOSC.Windows2.xD.word10.EPROM是存储器的一类，下述哪个是其实用性功能（C ）Ⅰ.只读存储器Ⅱ.读写存储器Ⅲ.可重写存储器A.Ⅰ和ⅡB.ⅢC.Ⅰ和ⅢD.全部11.CD—ROM是一种（D ）A.只读存储器B.只读大容量硬盘C.可写式交盘D.只读光盘存储器12.关于计算机病毒的叙述中，正确的是（C）A.计算机病毒不能损害机器的硬件B.计算机病毒不会通过网络传播C.计算机病毒可能会长时间潜伏，遇到一定条件才开始破坏活动D.计算机病毒是开发程序时未经彻底测试而附带的一种寄生性的计算机程序13.解释程序的功能是（C ）A.将高级语言程序转换为目标程序B.将汇编语言程序转换为目标程序C.解释执行高级语言程序D.解释执行汇编语言程序14.32位微型计算机中的32指的是（B ）A.微型机型号B.机器字长C.主频D.硬盘的容量15.计算机种类繁多，下述说法中比较全面的概括是（D ）A.计算机分为巨、大、中、小、微B.计算机分为家用、商用、多媒体C.计算机分为台式机、便携机、掌上机D.计算机分为服务器、工作站、台式机、便携机、掌上机16.存储量1GB（Giga Byte）大约等于（C）A.1000KBB.100KBC.1000000KBD.100000KB17.下面的那一项不是衡量计算机主要性能的指标（D ）A.字长B.运算速度C.主频D.硬盘的大小18.主要决定微机性能的是（A）A.CPUB.耗电量C.质量D.价格19.人们对计算机发展的阶段有多种描述。

《物联网工程设计开发》题库

《物联网工程设计开发》题库一.选择题1. 物联网系统中最基本的组成部分是（）。

A．应用系统 B.数据接入和传输系统 C.数据存储系统 D.感知系统2. 下列哪种通信技术不属于物联网无线接入系统。

（）A.WIFIB.4GC.ZigbeeD.光纤3. 物联网工程开发在需求信息的收集方法中哪一个方法必不可少。

（）A.用户访谈B.实地考察C.问卷调查D.同行咨询4. 物联网工程设计中常见的局域网结构不包括（）。

A.层次结构B.网格结构C.环形结构D.单核心结构5. 物联网工程中导致隐私泄漏的情况主要发生在：( )。

A.应用层B.网络层C.传输层D.感知层6.2009年创建的国家传感网创新示范新区在（）。

A.无锡B.上海C.北京D.南京7. 无线通信中WiFi的技术标准为( )。

A. IEEE802.15B. IEEE802.2C. IEEE802.3D. IEEE802.118.在机器人中皮肤传感器一般采用（）。

A.气体传感器B.味觉传感器C.光电传感器D.温度传感器9. 将平台作为服务的云计算服务类型是（）。

A. IaaSB.PaaSC.SaaSD.MaaS10. 物联网软件开发过程中应用最广泛的过程模型是（）。

A. 原型模型B.增量模型C.瀑布模型D.螺旋模型11. 新型门禁系统中不常用的识别技术是（）。

A．一维码 B.二维码 C.RFID D.人脸识别12.多节点连接设备实现对医院重病和病危患者进行监护治疗的组网技术一般是（）。

A.红外B.蓝牙C.WiFiD.Zigbee13. 物联网软件开发过程中应用最广泛的过程模型是（）。

A. 原型模型B.增量模型C. 螺旋模型D.瀑布模型14. Bluetooth是由（）公司在1994年首先提出的一种短距离无线通信技术规范。

A.诺基亚B.苹果C.摩托罗拉D.爱立信15. ETC电子不停车收费系统属于下列哪种通信技术（）。

A.蓝牙B.红外C.RFIDD.UWB16.物联网设计中典型的数据库管理系统不包括（）。