第二章 计算机指令集结构设计
2.1 名词解释
- 堆栈型机器——CPU中存储操作数的单元是堆栈的机器。
- 累加型机器——CPU中存储操作数的单元是累加器的机器。
- 通用寄存器型机器——CPU中存储操作数的单元是通用寄存器的机器。
- CISC——复杂指令集计算机。
- RISC——精简指令集计算机。
- 堆栈型机器、累加器型机器和通用寄存器型机器各有什么优缺点？
指令集结构类型 |
优点 |
缺点 |
堆栈型 |
是一种表示计算的简单模型；指令短小。 |
堆栈不能被随机访问，从而很难生成有效代码。同时，由于堆栈是瓶颈，所以很难被高效地实现。 |
累加器型 |
减小了机器的内部状态；指令短小。 |
由于累加器是唯一的暂存器，这种机器的存储器通信开销最大。 |
寄存器型 |
是代码生成最一般的模型。 |
所有操作数均需命名，且显式表示，因而指令比较长。 |
- 常见的三种通用寄存器型机器的优缺点各有哪些？
指令集结构类型 |
优 点 |
缺 点 |
寄存器－寄存器型（0,3） |
简单，指令字长固定，是一种简单的代码生成模型，各种指令的执行时钟周期数相近。 |
和指令中含有对存储器操作数访问的结构相比，指令条数多，因而其目标代码较大。 |
寄存器－存储器型（1,2） |
可以直接对存储器操作数进行访问，容易对指令进行编码，且其目标代码较小。 |
指令中的操作数类型不同。在一条指令中同时对一个寄存器操作数和存储器操作数进行编码，将限制指令所能够表示的寄存器个数。由于指令的操作数可以存储在不同类型的存储器单元，所以每条指令的执行时钟周期数也不尽相同。 |
存储器－存储器型（3,3） |
是一种最紧密的编码方式，无需“浪费”寄存器保存变量。 |
指令字长多种多样。每条指令的执行时钟周期数也大不一样，对存储器的频繁访问将导致存储器访问瓶颈问题。 |
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