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二十九

    鱼冒泡:罪过昨天喝了一天的酒!

    risc宗师奉行简单就是美所有一干功能相似、特性重复的指令一概不要而且所有长短不一的指令全部删除指令定长按使用率高低划分netbsp;如果说risc但指令是正规军精悍而有效率那么cisc的指令就只能算是山寨了。

    cisc的指令不分重要与否一概取相同的cpu使用权限也就是说cpu无论什么时候接受到请求都得听下来处理大大降低了效率。

    等长的risc指令大大降低了硬件的复杂度而且可以实现一项非常重要的技术----流水线。

    普通的计算机处理数据的时候就像工厂只有一个工人来一个任务做一个任务直到这件事完成否则就得等待浪费大量的netbsp;流水线技术则是将一件事情分为至少两个以上的步骤risc一般则分为4到5个如取指令、执行、输出等等流水线是现代risc核心的一个重要设计它极大地提高了性能。

    对于一条具体的指令执行过程通常可以分为五个部分:取指令指令译码取操作数运算(alu)写结果。其中前三步一般由指令控制器完成后两步则由运算器完成。

    按照传统的方式所有指令顺序执行那么先是指令控制器工作完成第一条指令的前三步然后运算器工作完成后两步在指令控制器工作完成第二条指令的前三步在是运算器完成第二条指令的后两部……很明显当指令控制器工作时运算器基本上在休息而当运算器在工作时指令控制器却在休息造成了相当大的资源浪费。

    解决方法很容易想到当指令控制器完成了第一条指令的前三步后直接开始第二条指令的操作运算单元也是。这样就形成了流水线系统这是一条2级流水线。

    这样cpu永远处于繁忙的状态这就是流水线的原理虽然执行一条指令的时间没有减少但是输出结果的时间减少了很多理论度是不用流水线的2倍。

    只要流水线不断cpu就可以不停的输出结果。

    计算所制造的757样机就是基于这个原理设计的它排除了通常的两级微码控制方式取而代之的是在硬件中直接执行一组精选的简单指令和优化的编译程序.这种特殊的编译程序通过对程序详细执行步骤进行重新安排以便更有救地利用cpu资源来提高程序的运行度因为它放弃了对复杂指令系统执行微码的方式这就有利于用硬连线控制系统来执行为数不多的简单指令。

    虽然依然没有使用精简指令但是流水的思想已经体现貌似已经有了现代计算机的雏形。

    曹长久一直试图影响王所让他接受risc的思想可惜王所总是用许多现实的问题难倒长久让他哑口无言。

    明明事先想好的先进的思想、充分地理由却每每被王所轻易的驳倒长久别提多郁闷了索性不再参加757的硬件设计工作只作编译器落得个清闲可以做自己的事情。

    如果说cisc技术的复杂性在于硬件在于处理单元控制器部分的设计与实现。risc技术的复杂性就在于软件在于编译程序的编写与优化。

    曹长久的编译程序就有效的弥补了757样机的缺点将笨拙的程序组成了流水线能够识别的指令流使得757样机从普通千万次每秒的计算度稳定在了两千五百万次每秒。而且限于机器的度极限无法再提高只能寄希望于757完全体了。

    由此曹长久有了一个较长的无任务时间大概也就是三个月这样子长久完成了自己梦想中的cpu大部分的逻辑设计工作。

    而且由于样机的试制成功长久以它为平台写了一个模拟器模拟自己设计的cpu实际运行状态以此进行排错、改进。

    结果是令人开心的等到整个cpu的逻辑结构通过排错、纠正之后已经可以达到每秒千万次的

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