《指令集结构》课件

《指令集结构》课件PPT本课件将介绍指令集结构的定义与概述，不同指令集的分类与特点，常见的和架构，指令集的设计原则与考虑因素，指令的格式与编码方式，CISC RISC指令的执行过程和流水线结构，以及指令集结构的发展趋势指令集结构的定义与概述指令集结构是计算机体系结构的核心之一，它定义了计算机能够执行的指令以及这些指令的格式和编码方式指令集的分类与特点（复杂指令集计算机）CISC特点指令多样、复杂，执行一条指令可能需要多个时钟周期（精简指令集计算机）RISC特点指令简单、精简，执行一条指令只需要一个时钟周期常见的指令集架构与CISC RISC（复杂指令集计算机）（精简指令集计算机）CISC RISC传统的架构包含大量复杂的指令，可以精简的架构采用更简单的指令集，执行CISC RISC完成复杂的操作，但执行效率较低效率高，但需要更多指令来完成复杂的操作指令集的设计原则与考虑因素简洁性1指令集应尽量简洁明了，易于编码和解码效率2指令的执行效率和资源利用率是设计指令集时需要考虑的重要因素兼容性3新的指令集应与现有的指令集兼容，以便支持现有软件指令的格式与编码方式指令的格式决定了指令的组成方式和字段含义，而编码方式决定了指令如何在计算机中存储和传输直接编码指令的操作码和操作数直接编码在指令中间接编码指令的操作数通过地址或寄存器间接引用立即数编码指令中直接包含了操作数的值指令的执行过程和流水线结构取指令（）1IF从内存中获取指令译码（）ID2解析指令，并根据指令找到相应的操作数执行（）3EX根据指令进行运算或操作访存（）MEM4访问内存，读取或写入数据写回（）5WB将运算结果写入寄存器或内存指令集结构的发展趋势指令集结构正朝着更加精简、高度并行以及更有效的处理器设计的方向发展。