X86,MIPS,ARM CPU体系结构特点

1、WordCPUCPUCPUCPUintelCPUAMDCPUCPU体系结构：在计算世界中,体系结构CPU问题一：三块的体系结构和特点X86CISCCISC大约有20%的指令会被反复使用，占整个程序代码的80%。而余下的80%的指令却不经常使用，在程序设计中只占20%。总线接口部件总线接口部件由4个16位DS,ES,SS,CS16(IP)2068088为4I/O执行部件ALU(AX,BX,CX,DX,SI,DI,BPSP)(PSW)组成，其任务就是从指令队列流中取出指令，然后分析和执行指令，还负责计算操16位偏移地址。寄存器的结构AXBXCXDX16TOC o 1-5 h zLAHBHCHDHA

2、LBLCLDL8不论16位寄存器还是8位寄存器，它们均可寄存操作数及运算的中间结果。有少数CXCSDSSSES8086/808820CPUSPBPSIDI2016CSDSSSES20164CSDSSSESDSES3IPFLAGIP4CSFLAG16WordWord前者包括不写阱标CF、AF、OF、SF、TF由6PFZFDFIF制信息由3位组成ALUTF。6位它“只读IFMIPS:所有指令都是32位有些指令有26位供就得用两个加载指令32K所有的动作原理上要有32个通用寄存器本身没有任何帮助运。16须在1个时钟周寄存器32位（只有16对32位机）或64位（对段；64位机32位值，64K）；两个寄

3、存器是否相等来完成的所有的运算都是基于位，半字定义为16没有单独的栈指令，令实际上是一个复合；32位）；MIPS栈指针的移动；里，字push定义为32POPMIPSx86只有3个字节多MIPS4节）；x8616跳转指令只有26位目标地址，再加上2位的对齐位，可寻址28位的空256M条件分支指令只有16位跳转地址，加上2位的对齐位，共18位寻址空256KMIPS存放到$31高度的流MIPS$0$3134ARM:ARM32(RISC)WordRISCReducedInstructionSetComputerRISC1）采2）使3）大ARM并降低功耗1）所有的：2）可用加载/存储指令的传输效率。寄存

4、器结构ARM器共有37个BANK存器包括：1）31个通PC），均为32位的寄存器。2）6个状CPU均为32位，只使用指令结构分。ARMARMThumb其中ARM令为32位的Thumb令为16位ThumbARM集的ARM30%40%具备32位代码。问题二：和在体系架构上的区别和各自的优点ArmRISCX86CISCRISC,CISCCISCRISCCISC体系的优缺点CISC1Word2）每条指令的长度都是相同的，可以在一个单独3）大多数的指令都可以在一个机器周期里完成，的指令。体系的优缺点：CISC24优点：RISCRISCRISCCISCCISCRISCL1CacheCISCRISC1、指令

5、的形成CISCRISC90%Word10%RISCRISCROMRAM、定址模式CISCRISCCPUCISC、指令的执行CISCRISCRISCCISCCISCRISCCISCRISC综上来分析和的区别：6指令集有以下几个突出的缺点：CPUX86CISCCPURISCCPUTOC o 1-5 h zx86CPUx86RISCRISCx86x86并把它分成若干条简单指令，速度较慢且很复杂。寻址范围小约束了用户需要CISC8位/16支持Thumb（16位）/ARM（32大量使用寄存器，指令执行速度更快；大多数数据操作都在寄存器中完成；寻址方式灵活简单，执行效率高；指令长度固定；流水线处理方式Lo

6、ad_storeRISCCSICCPU的一些非思想的指令架构：16Thumb使用条件执行指令来提高代码密度和性能。使用增强指令来实现数据信号处理的功能。小结：X86CISCCISCCISCPCX86CISCx86x86ARMRISC多数是简单指令且都能在一个时钟周期内完成，易于设计超标量与流水线，寄存器数量多，ARM问题三：给出在体系架构上的区别和各自的优点INTELAMDINTELAMDAMD先来说明一下微架构和连接架构：度，这两者相辅相成，从不同的角度对微架构上的优点：CoreCore令进行处理。显然，在频率相同的情况下，Core2Duo的卓越性能。微架构上的缺陷：AMDK83CorePentiumM连接结构上的缺陷：P6INTEL4x8656Pentium4I/O(PCI、PCIExpressx1)USB)*/连接架构上的优点：（集成内存控制器芯片直连总线）AMDK8K8将内存控制器集成于处理器内部，处理器核心与内存控制总线连接；I/OHyperTransport间的高速直连。这两项技术有效改变了传统连接方案的弊病，让处理器得AMDK8HyperTranportHyperTranportHyperTranportI/OK8现在内存控制器由处理器I/OHyperTranportCore2AMDDuo问题