计算机体系结构
Flynn分类
| 体系结构类型 | 结构 | 关键特性 | 代表 |
|---|---|---|---|
| 单指令流单数据流 SISD | 1控制部分 1处理器 1主存模块 | 单处理器系统 | |
| 单指令流多数据流 SIMD | 1控制部分 多处理器 多主存模块 | 各处理器以异步形式执行同一条指令 | 并行处理机 阵列处理机 超级向量处理机 |
| 多指令流单数据流 MISD | 多控制部分 1处理器 多主存模块 | 被证明不可能，至少是不实际 | 目前没有，有文献称流水线计算机为此类 |
| 多指令流多数据流 MIMD | 多控制部分 多处理器 多主存模块 | 能够实现作业、任务、指令等各级全面升级 | 多处理机系统 多计算机 |
指令的基本概念
一条指令就是机器语言的一个语句，是一组有意义的二进制代码
指令基本格式如下：
| 操作码字段 | 地址码字段 |
|---|
操作码指出计算机要执行什么性质的操作，如加减法、存取数等
地址码需要包含各操作数的地址及操作结果的存放地址，从其地址结构的角度可分为三地址指令、二地址指令、一地址指令、零地址指令
寻址方式
| 寻址方式 | 特点 |
|---|---|
| 立即寻址 | 操作数直接放指令 速度快 灵活性差 |
| 直接寻址 | 指令中放操作数地址 |
| 间接寻址 | 指令放地址，地址对应内容是操作数地址 |
| 寄存器寻址 | 寄存器放操作数 |
| 寄存器间接寻址 | 寄存器内存放操作数地址 |
CISC和RISC
| 指令系统类型 | 指令 | 寻址方式 | 实现方式 | 其他 |
|---|---|---|---|---|
| CISC（复杂指令集计算机） | 数量多 使用频率差别大 变长格式 | 多种 | 微程序控制技术（微码） | 研制周期长 |
| RISC（精简指令集计算机） | 数量少 使用频率接近 定长格式 大部分单周期指令 操作寄存器只有Load/store操作内存 | 少 | 增加通用寄存器 硬布线逻辑控制为主 适合采用流水线 | 优化编译 有效支持高级语言 |
比较维度
指令数量、指令使用频率、寻址方式、寄存器、流水线支持、高级语言支持
**CISC：**复杂、指令数量多、频率差别大、多寻址
**RISC: ** 精简、指令数量少、操作寄存器、单周期、少寻址、多通用寄存器、流水线