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X86,MIPS,ARM CPU体系结构特点.pdf
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在回答以下问题之前我们有必要说明一下什么是处理器体系结构和体系架构。
体系架构:
CPU 架构是 CPU 厂商给属于同一系列的 CPU 产品定的一个规范,主要目的是为了
区分不同类型 CPU 的重要标示。
目前市面上的 CPU 主要分有两大阵营,一个是 intel 系列 CPU,另一个是 AMD 系列
CPU。
体系结构:
在计算世界中, "体系结构"一词被用来描述一个抽象的机器,而不是一个具体的机器实
现。 一般而言,一个 CPU 的体系结构有一个指令集加上一些寄存器而组成。“指令集”
与“体系结构”这两个术语是同义词。
问题一:X86,MIPS,ARM 三块 cpu 的体系结构和特点
X86:
X86 采用了 CISC 指令集。在 CISC 指令集的各种指令中,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 BIU
总线接口部件由 4 个 16 位段寄存器(DS,ES,SS,CS)、一个 16 位指令指针寄存器(IP)、20 位物
理地址加法器、6 字节指令队列(8088 为 4 字节)及总线控制电路组成,负责与存储器及 I/O
端口的数据传送。
执行部件 EU
执行部件由 ALU、寄存器阵列(AX,BX,CX,DX,SI,DI,BP,SP)、标志寄存器(PSW)等几个部分组成,
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,还负责计算操作数的16 位偏
移地址。
寄存器的结构
1)数据寄存器 AX、BX、CX、DX 均为 16 位的寄存器,它们中的每一个又可分为高字节H 和
低字节 L。即 AH、BH、CH、DH 及 AL、BL、CL、DL 可作为单独的 8 位寄存器使用。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。有少数指令指定某个寄
存器专用,例如,串操作指令指定 CX 专门用作记录串中元素个数的计数器。
2)段寄存器组:CS、DS、SS、ES。8086/8088 的 20 位物理地址在 CPU 内部要由两部分相加
形成的。SP、BP、SI、DI 是用以指明其偏移地址,即 20 位物理地址的低 16 位;而 CS、DS、
SS、ES 是用以指明 20 位物理地址的高 16 位的,故称作段寄存器。
4 个存储器使用专一,不能互换,CS 识别当前代码段,DS 识别当前数据段,SS 识别当前堆
栈段;ES 识别当前附加段。一般情况下,DS 和 ES 都须用户在程序中设置初值。
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春哥111
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