Arquitetura cisc e risc

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Arquitetura de processadores CISC e RISC

História da Arquitetura dos Processadores RISC e CISC.

Desde os primeiros momentos da indústria de computadores que os cientistas dos principais fabricantes têm estudado métodos e técnicas que possam aperfeiçoar o desempenho e a capacidade dos sistemas de computação.
Alguns aspectos atribuídos ao primeiro RISC: projetos marcados por volta de 1975incluem as observações que os compiladores de memória restritos da época eram freqüentemente incapazes de tirar proveito dos recursos destinados a facilitar a montagem manual de codificação, e que os modos de endereçamento complexos levavam muitos ciclos para executar devido aos exigidos acessos à memória adicional. Foi alegado que tais funções seriam mais bem executadas por seqüências de instruçõesmais simples se isso poderia render implementações pequenas o suficiente para deixar espaço para muitos registros, reduzindo o número de acessos à memória lenta. Nestes projetos simples, as maiorias das instruções são de tamanho uniforme e estrutura semelhante, as operações aritméticas são restritas a registros de CPU e instruções a carregar apenas separam e armazenam a memória de acesso. Essaspropriedades permitem um melhor balanceamento de estágios no pipeline do que antes, fazendo gasodutos RISC significativamente mais eficientes e permitindo que as freqüências de clock fossem mais altas.
No inicio da década de 1980, surgiram várias pesquisas cujo desejo era de aumentar o desempenho do sistema de computação. Se o desejo era esse, deve-se procurar aperfeiçoar o emprego das instruçõesque consomem mais tempo de execução, e não se preocupar tanto com instruções mais complexas que raramente são usadas.
Ao longo das décadas em que é usado o computador, observa-se que o hardware em geral, os processadores e a memória, tem evoluído mais rapidamente que o software.
Por outro lado, a manutenção e desenvolvimento de programas não evoluíram em custo/benefício. Apesar de a todo omomento surgirem novas criações e lançamentos, isso acarreta um custo muito elevado. A manutenção também pode ser um problema, pois os programas oferecidos pelos fabricantes estão longe da ausência de falhas (bugs). Entre as pesquisas realizadas nessa época, podemos citar a de David Patterson. Juntamente com Carlos Séquin, ele publicou em 1982 [PATT82] um estudo mostrando o desempenho, os parâmetros eelementos de linguagens de alto nível quando compiladas e executadas. Esse artigo descrevia uma nova arquitetura para um processador, propondo solucionar os problemas de desempenho e custo existentes nas arquiteturas complexas vigentes (CISC). Esta arquitetura foi chamada de RISC, porque criava um processador com pequeno conjunto de instruções.
Esse trabalho é usado como referência para aavaliação do comportamento dos programas de alto nível e seu desempenho dinâmico, no qual os autores apresentaram resultados da compilação e da execução de oito programas diferentes, quatro em linguagem Pascal e quatro em linguagem C.
As análises efetuadas de programas compilados por máquinas de arquitetura CISC, mostraram que os compiladores não eram mais tão espertos quanto os programadores assembly nabusca de instruções de máquina complexas. O programa compilador utiliza pouco da grande quantidade de instruções e dos modos de endereçamento que estão disponíveis, pois parece ser difícil analisar o programa de alto nível. Por exemplo, para efetuar a soma entre dois operando em uma máquina com arquitetura CISC, sendo que um dos valores está em um registrador e o outro na memória, levará certotempo gasto para calcular o endereço de acesso a memória. Já em uma máquina com arquitetura RISC, são usadas duas instruções (diferente da arquitetura CISC que utiliza uma instrução), mas como são instruções mais simples, sua execução é bem mais rápida fazendo com que seu tempo total seja menor.
É uma estratégia de desenvolvimento de CPU com base na percepção de que simplificado (em oposição ao...
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