CISC - RISC processzor jellemzők

Az előadások a következő témára: "CISC - RISC processzor jellemzők"— Előadás másolata:

1 CISC - RISC processzor jellemzők
Készítette: Gáll Csilla

2 Processzorok Neumann elv szerint a számítógép egy olyan eszköz, amely legalább két részből áll. Az egyik rész a processzor, a másik a memória. A processzor feladata a műveletvégzés azokkal az adatokkal, amelyek a memóriában találhatók. A Neumann elv fontos kikötése még az, hogy a program, azaz a végrehajtandó utasítások sorozata is a memóriában van, sőt a program és az adat „ránézésre” nem különbözik egymástól, azaz nincs külön memória az utasítások és egy másik a program tárolására. Bár a Neumann elv nem írja elő, egy mai számítógépnek rendelkeznie kell egy harmadik részből is, amely a külvilággal való kapcsolattartást biztosítja, azaz egy olyan rendszerrel, amely az input/output (adatbevitel illetve adatkiadás) -ért felelős.

3 Neumann elvek Soros utasításvégrehajtás (az utasítások végrehajtása időben egymás után történik. Ellentéte a párhuzamos utasításvégrehajtás, amikor több utasítás egyidejűleg is végrehajtható) Kettes (bináris) számrendszer használata Belső memória (operatív tár) használata a program és az adatok tárolására Teljesen elektronikus működés Széles körű felhasználhatóság Központi vezérlőegység alkalmazása

4 Processzor működése

5 Processzorok fajtái CISC processzorok RISC processzorok
bonyolultabb műveletvégzés több utasítás végrehajtása egyszerre változó hosszúságú utasítások gépi kódot futatnak összetett műveletek jellemzők rá az általuk használt gépekben CISC processzor van. RISC processzorok memória elérés csak load és store műveletek segítségével egyszerűsített címzési módok minden utasítás ugyanolyan hosszúságú az utasításokat lehetőleg egy órajel ciklus alatt hajtsa végre nagyszámú általános célú regiszter.

6 CISC PROCESSZOR Összetett utasításkészletű processzorok
A mikroprogramozott vezérlés megjelenésének következtében növekedett az utasítások bonyolultsága. Ez azért következett be, mert a ROM tárolóban elhelyezett mikroprogram végrehajtása gyorsabb, mint a központi tárak által biztosított sebesség, másrészről befolyásolta az összetett utasításkészlet megjelenését a magas szintű programozási nyelvek széleskörű elterjedése is. Történelmileg a számítógépiparban a CISC architektúrájú gépek domináltak. A piac nyomására, hogy megőrizzék a kompatibilitást, megtartva a régi utasításkészletet, egyre bonyolultabb gépi instrukciókat vezettek be a CPU családokon belül, ahol is a sokféle instrukcióval kényelmes gépi kódú programozás lehetséges, és megfelelő hatékonyságú kódot lehet generálni a magas szintű nyelveken írt programokhoz is. A nagy instrukciókészlet viszont nagy belső mikroprogramtárat igényel

7 RISC PROCESSZOR Redukált utasításkészletű processzorok
. Egy csökkentett instrukciókészletű processzor, ami tipikusan instrukciót jelent, és amelynél szemben a CISC felépítéssel az instrukciók dekódolására fix logikát alkalmaznak, nagyságrenddel nagyobb ütemezési sebességgel tud dolgozni. Az amúgy is domináló egyszerű instrukciók mellet a felmerülő komplexebb feladatok - kicsivel több kóddal, de optimált fordítással segítve - azért elvégezhetőek maradnak. Valószínűleg hosszabb lesz a kód, de a cache memória ezen is segíthet, a háttértároló kapacitás pedig egyre kevesebb gond a fejlődés során. A RISC fejlődést teszi lehetővé az a tény is, hogy a gyorsító memóriák is fejlődnek, a processzor mikrokód helyettesíthető az egyre gyorsabb cache memóriákkal.

8 CISC és RISC processzorok összehasonlítása
CISC processzorok RISC processzorok 1 Az utasítások összetettek, több gépi ciklust igényelnek Egy gépi ciklus alatt végrehajtható egyszerű utasítások 2 Több utasítás is igénybe veheti a tárolót Csak a LOAD/STORE utasítások használhatják a tárat 3 A pipelining feldolgozás kismértékű Jelentős pipelining feldolgozás 4 Mikroprogram által vezérelt utasítás-végrehajtás Huzalozott utasítás-végrehajtás 5 Változó hosszúságú utasítások Rögzített hosszúságú utasítások 6 Sokféle utasítás és címzési mód Kevés utasítás és címzési mód 7 Bonyolult mikroprogram Bonyolult fordítóprogram 8 Kevés regiszter Nagyméretű regisztertár

9 CISC PROCESSZOROK műveleti vezérlési elve

10 RISC PROCESSZOROK műveleti vezérlési elve

11 Különbségek a CISC és a RISC processzorok között
CISC esetén megtalálható a mikro programtár A PC máshol van RISC esetén van CACHE: párhuzamosan keresünk a CACHE-ben és a memóriában ALU, (nincs tároló hivatkozású műveleti utasítás). ALU, memória, RISC esetén Az op. kód CISC esetén IR máshol van Regiszterek száma