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法律研究计算机体系结构中的RISC流水线是什么？
RISC代表精简指令集计算机。它被引入是为了以每个时钟周期一个指令的速度执行。这种RISC流水线有助于简化计算机体系结构的设计。
它与所谓的语义鸿沟有关，即高级语言（HLL）中提供的操作与计算机体系结构中提供的操作之间的差异。
为了避免这些后果，计算机架构师的传统应对措施是在更新的架构中添加复杂性层。这也增加了指令的数量和复杂性，以及寻址模式的数量。采用这种“增加更多复杂性”而产生的架构被称为复杂指令集计算机（CISC）。
RISC以每个时钟周期一个指令的成本实现指令的主要优势并非始终适用，因为并非在所有情况下每个指令都能从内存中提取并在一个时钟周期内正确执行。
获得每个时钟周期一个指令执行的方法是，每个时钟周期启动一个指令，并对处理器进行流水线处理以管理单周期指令执行的目标。
RISC编译器提供支持，将高级语言程序转换为机器语言程序。在管理数据冲突和分支惩罚的复杂性方面存在各种问题，这些问题由RISC处理器处理，这取决于编译器适应识别和减少遇到这些问题时出现的延迟的能力。
RISC流水线的原则
RISC流水线有以下几个原则：
- 将最常访问的操作数保存在CPU寄存器中。
- 它可以最大限度地减少寄存器到内存的操作。
- 它可以使用大量寄存器来增强操作数引用并减少处理器内存流量。
- 它可以优化指令流水线的设计，以便可以实现最少的编译器代码生成。
- 它可以使用简化的指令集，并省略那些复杂且不必要的指令。
让我们考虑一个三段指令流水线，它展示了编译器如何优化机器语言程序以补偿流水线冲突。
RISC处理器常用的指令集主要有三种：
- **数据操作指令** - 管理处理器寄存器中的数据。
- **数据传输指令** - 这些是加载和存储指令，它们使用有效地址，该地址通过添加两个寄存器的内容或指令中提供的寄存器和位移常量来获得。
- **程序控制指令** - 这些指令使用寄存器值和常量来评估分支地址，该地址被传输到寄存器或程序计数器（PC）。
更新于：2021年7月29日
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