系統優化與編譯技術

❶ RISC技術有什麼特點

RISC的英文全稱是Reced Instruction Set Computer，中文是精簡指令集計算機，它的指令系統相對簡單，它只要求硬體執行很有限且最常用的那部分指令，大部分復雜的操作則使用成熟的編譯技術，由簡單指令合成。其技術特點：

1、大多數指令在單周期內完成

2、採用LOAD/STORE結構。因為訪問存儲器指令所需要的時間比較長，在指令系統中要盡量減少這類指令，所以RISC指令中只保留不可再少的LOAD/STORE兩種存儲器訪問指令

3、硬布線控制邏輯。使得大多數指令在單周期內執行完成，以減少為程序技術中的指令解釋開銷

4、減少指令和定址方式的種類

5、固定的指令格式

6、解碼優化

7、面向寄存器結構

8、注重提高流水線的執行效率，盡量讓減少流水線斷流，提高流水線效率

9、優化編譯技術

(1)系統優化與編譯技術擴展閱讀

RISC中的關鍵技術

1、延時轉移技術

在RISC處理機中採用流水線工作方式，取指令和執行指令並行工作，那麼當遇到條件轉移指令時，流水線可能斷流。為了盡量保證流水線的執行效率，在轉移指令之後插入一條有效的指令，而轉移指令好像被延時了，這樣了技術即為延遲轉移技術。通常指令序列的調整由編譯器自動進行。需要注意的是：調整指令序列是不能改變原有程序的數據關系；被移動的指令不破壞機器的條件碼。

2、指令取消技術

由於採用指令延遲技術中，遇到條件轉移指令時，調整指令序列比較困難，採用了指令取消技術。所有轉移指令和數據變換指令都可以決定待執行指令是否應該取消。為了提高執行效率，採用取消規則為：如果向後轉移（轉移的目標地址小雨當前程序計數器PC值），則轉移不成功時取消下一條指令，否則執行下一條指令；如果向前轉移，則相反，在轉移不成功時執行下一條指令，否則取消。

3、重疊寄存器窗口技術

由於RISC的指令系統比較簡單，通常採用一段子程序來實現。因此RISC中的CALL和RETURN非常多，而且都需要通過堆棧操作保存前一過程指針、數據等。為了盡量減少因為CALL和RETURN操作訪問存儲器的量，提出了重疊寄存器窗口技術。基本思想：在處理器中設置一個數量較大的寄存器堆，並劃分成窗口。每個過程使用其中的三個窗口和一個公共窗口，而在這些窗口中有一個窗口式前一個過程公用的，還有一個窗口是與後一個過程共用。與前一過程公用的窗口可以用來存放前一過程傳遞被本過程的參數。

4、指令流水調整技術

為了保持指令流水線高效率，不斷流，優化編譯器必須分析程序的數據流和控制流。當發現指令有斷流可能時，要調整指令順序。有些可以通過變數重命名來消除的數據相關，要盡量消除。例如：
ADD R1,R2,R3; (R1)+(R2)->R3
ADD R3,R4,R5; (R3)+(R4)->R5
MUL R6,R7,R3; (R6)*(R7)->R3
MUL R3,R8,R9; (R3)*(R8)->R9
調整指令後
ADD R1,R2,R3;
MUL R6,R7,R0;
ADD R3,R4,R5;
MUL R0,R8,R9;
調整指令後，速度可以提高一倍。

5、硬體為主固件為輔

指令系統採用為程序實現的優點：便於實現復雜指令，便於修改指令系統，增加機器的靈活性，但是速度慢。所以RISC一般採用硬體為主固件為輔的方法實現指令。