简答题

设计RISC机器的一般原则及可采用的基本技术有哪些?

正确答案

一般原则:
(1)确定指令系统时,只选择使用频度很高的指令及少量有效支持操作系统,高级语言及其它功能的指令;
(2)减少寻址方式种类,一般不超过两种;
(3)让所有指令在一个机器周期内完成;
(4)扩大通用寄存器个数,一般不少于32个,尽量减少访存次数;
(5)大多数指令用硬联实现,少数用微程序实现;
(6)优化编译程序,简单有效地支持高级语言实现。
基本技术:
(1)按RISC一般原则设计,即确定指令系统时,选最常用基本指令,附以少数对操作系统等支持最有用的指令,使指令精简。编码规整,寻址方式种类减少到1、2种。
(2)逻辑实现用硬联和微程序相结合。即大多数简单指令用硬联方式实现,功能复杂的指令用微程序实现。
(3)用重叠寄存器窗口。即:为了减少访存,减化寻址方式和指令格式,简单有效地支持高级语言中的过程调用,在RISC机器中设有大量寄存嚣,井让各过程的寄存器窗口部分重叠。
(4)用流水和延迟转移实现指令,即可让本条指令执行与下条指令预取在时间上重叠。另外,将转移指令与其前面的一条指令对换位置,让成功转移总是在紧跟的指令执行之后发生,使预取指令不作废,节省一个机器周期。
(5)优化设计编译系统。即尽力优化寄存器分配,减少访存次数。不仅要利用常规手段优化编译,还可调整指令执行顺序,以尽量减少机器周期等。

答案解析

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