中级软件设计师备考---计算机组成与系统结构2

①CISC与RISC

CISC和RISC是两种不同的计算机指令集架构。

• CISC（Complex Instruction Set Computing）是复杂指令集计算机，其指令集架构包含了大量的指令，每个指令可以执行多个操作，包括操作寄存器、存储器、I/O等。支持多种寻址方式。CISC架构的优点是指令集丰富，可以完成复杂的操作，但缺点是指令集过于复杂，导致硬件设计难度大，研制周期长，执行效率低下。
• RISC（Reduced Instruction Set Computing）是精简指令集计算机，其指令集架构只包含了少量的指令，每个指令只能执行一个操作，通常只操作寄存器，存储器和I/O等操作通过寄存器传递。寻址方式支持方式少。RISC架构的优点是指令集简单，执行效率高，但缺点是不能完成复杂的操作，需要通过多个指令组合完成。
  总的来说，CISC架构适用于需要完成复杂操作的应用场景，如数据库系统、图形处理等；而RISC架构适用于需要高效执行简单指令的应用场景，如嵌入式系统、移动设备等。

指令系统类型	指令	寻址方式	实现方式	其它
CISC	数量多，使用频率差别大，可变长格式	支持多种	微程序控制技术（微码）	研制周期长
RISC	数量少，使用频率接近，定长格式，大部分为单周期指令，操作寄存器，只有Load/Store操作内存	支持方式少	增加了通用寄存器；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

②流水线

主要是计算

③层次化存储结构

• 在程序执行过程中，CPU会从主存储器中读取数据和指令，将它们存储到寄存器中进行处理。处理完成后，CPU会将结果存储回主存储器中。寄存器的快速存取速度可以提高CPU的运行效率，从而加速程序执行速度。
• 空间局部性指的是程序在某一时刻访问的数据和指令往往与之前访问的数据和指令在空间上相邻或者非常接近；时间局部性则指的是程序在某一时刻访问的数据和指令往往与之前访问的数据和指令在时间上非常接近。