cisc, risc e pipeline

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1 Elaborado por Alex Anderson G. Gomes Ra 2012.04996.0 Andressa M. S. Paixão Ra 2012.04996.0 Crisanto Gomes Soares Ra 2012.04996.0 Jonatas da Silva Oliveira Ra 2012.04996.0 Lenita Pereira Costa Ra 2012.04996.0 Marcelo Augusto M. Claudio Ra 2012.04996.0 Roberta Varalda de Almeida Ra 2012.04996.0 Guarulhos 2012

Author: crisantosoares

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Trabalho traz a diferença entre a tecnologia Cisc e Risc e o conceito Pipeline.

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  • 1. 1Elaborado porAlex Anderson G. Gomes Ra 2012.04996.0Andressa M. S. Paixo Ra 2012.04996.0Crisanto Gomes Soares Ra 2012.04996.0Jonatas da Silva Oliveira Ra 2012.04996.0Lenita Pereira Costa Ra 2012.04996.0Marcelo Augusto M. Claudio Ra 2012.04996.0Roberta Varalda de Almeida Ra 2012.04996.0Guarulhos2012

2. 2CISC, RISC E PIPELINEHiromasa Nagata 3. 3Durante grande parte da histria dos computadores pessoaiso modelo predominante dos microcomputadores tem sido daIntel Corporation. O primeiro processador da IBM PC foi a Intel 80088.As geraes seguintes foram da famlia 80X86, 80286, 80386, 80486, a partir do80586 Intel comeou a ter concorrentes como AMD, CYRIX e TEXAS INSTRUMENTSApesar das mudanas, os processadores Intel at o 80486 eram baseados numafilosofia de projeto denominada CISC (Complex Instruction Set Computer), este padrousa comandos que incorporam muitas instrues mnimas para executar uma simplesoperao. Um processador com arquitetura CISC capaz de executar vriasinformaes complexas diferentes.Histria CISC 4. 4Caractersticas de CISCUma caracterstica de CISC que ele utiliza umainterpretao para resolver uma grande parte das instrues,isso permite que o processador possua um conjunto maior de instrues dandosuporte para o projetista resolver operaes.O CISC tambm muito utilizado devido o custo que a interpretao tira.Esse modelo de computao tambm garante maior numero decompatibilidade retirando do projeto de hardware toda complexidadeem resolver instrues, facilitando o desenvolvimento de programas ,oferecendo uma melhor execuo 5. 5Histria RISCDesde os primeiros momentos da Indstria de computadores que os cientistas dosprincipais fabricantes tm estudado mtodos e tcnicas que possam aperfeioar odesempenho e a capacidade dos sistemas de computao.Aos aspectos atribudos ao primeiro RISC: projetos marcados por volta de 1975incluem as observaes que os compiladores de memria restritos da poca eramfrequentemente incapaz de tirar proveitos dos recursos .O termo RISC ( Reduced Instruction Set Computer) uma linha de arquitetura deprocessadores que favorecem um conjunto simples e pequeno de instrues quelevam aproximadamente a mesma quantidade de tempo para serem executadas. Amaioria dos microprocessadores modernos so RISCs por exemplo DEC Alpha,SPARC,MIPS e Power PC. O tipo de microprocessador mais usado em Desktops. 6. 6Caractersticas RISCSua caracterstica constituda por um conjunto de instruesbsicas que compe instrues mais complexas, tem sempre umtamanho e uma nica maneira de executa-la.Todas as instrues so executadas em um nico ciclo, fazendo com que oprocessador execute varias instrues ao mesmo tempo ,tornando o processamento muito mais rpido, isto possveldevido a um tipo de tecnologia chamada de Pipelined.Uma das caractersticas mais relevantes daarquitetura RISC o uso de Pipelining. 7. 7PipelineUma tcnica de hardware que permite que a CPU realize a busca de uma oumais instrues alm da prxima a ser executada. Estas instrues socolocadas em uma fila de memria onde iro aguarda o momento para seremexecutados , por exemplo a busca na memria: execuo da instrues ereferncia memria.Se utilizarmos esta tcnica uma instruo for iniciada a cada ciclo, mesmoque ela demore mais de uma para finalizar, em mdia a regra estariacumprida. Em cinco ciclos, cinco instrues foram iniciadas 8. 81 2 3 4 5Busca de Instrues A B C D EExecuo da instruo A B C DReferncia da Memria A B CPipelineTabela 1 Ilustrao tcnica Pipeline 9. 9CISC x RISC Mquinas RISC conseguem maior MIPS (Millions of Instructions Per Second)que mquinas CISC . Para instrues de ponto flutuante, as mquinas RISC necessitam de hardwareespecial para terem desempenho equivalente s CISC. Mltiplos conjuntos de registradores das RISC contribuem para um maiordesempenho. Alguns programas criados em linguagens de alto nvel precisam de uma bibliotecade procedimentos para rodar eficientemente em mquinas RISC, o que pode serrealizado via microcdigo nas CISC. Os Compiladores para RISC so mais complexos pois precisam usar eficientementeos recursos de pipeline e de alocao de registradores. 10. 10CISC x RISCARQUITETURA CISC RISCImplementao de Controle Micro programao HardwareComprimento das instrues Varivel fixoNumero de registradores Baixo (4 bits a 16 bits) Alto (32 bits a 128 bits)Numero de instrues Alto (mais de 100)Mdio(aproximadamente 64)Execuo de instrues Baixa superposioAlta superposio(Pipeline)Numero de modos deendereamentoAlto (4 ou mais) Baixo (3 ou menos)Tabela 2 Arquiteturas 11. 11CISC x RISCRISC CISCInstrues Simples durante 1 ciclo Instrues complexas durante vrios ciclosApenas LOAD/STORE referncia a memria Qualquer instruo pode referenciar a memriaAlto uso de Pipeline Baixa uso de PipelineInstrues executadas pelo HardwareInstrues interpretadas pelo Micro programa(Micro programao)Instrues com formato fixo Instrues de vrios formatosPoucas Instrues e modo de endereamentos Muitas Instrues e modo de endereamentosMltiplos conjuntos de registradores Conjunto nico de registradoresA complexidades esta no compilador A complexidade esta no micro programaTabela 3 - Comparativa entre as arquiteturas 12. 12REFERENCIAS http://www.lac.inpe.br/~celso/cap334/aula2/aula2a/sld010.htm http://amigonerd.net/trabalho/1991-maquinas-risc-x-maquinas http://www.ifba.edu.br/professores/antoniocarlos/index_arquivos/riscciscpipeline.pdf http://pt.wikipedia.org/wiki/RISC http://computersciencestudies.wordpress.com/2011/03/13/processador-risc-x-cisc/