1、 软件测评师 http:/ 1 章 计算机系统构成及硬件基础知识1.1 考点辅导第 1 章 计算机系统构成及硬件基础知识1.1 考点辅导根据考试大纲，本章要求考生掌握以下知识点。（1）计算机系统的构成。（2）处理机。（3）基本输入输出设备。（4）存储系统。历年试题在本章的知识点分布如表 1-1 所示，其中除分值统计外，其他数字表示上午试题的题号，“PM+数字“表示下午试题号，例如 PM1 表示下午试题一（以后各章的体例相同，不再单独注明）。表 1-1 历年试题在本章的知识点分布软件测评师 http:/ 5 分，主要涉及计算机专业中的计算机组成原理（或微机原理）和计算机系统结构等课程。其中计算机
2、系统各组成部分的基本概念及存储器等内容的出题频率较高，有关存储器的容量计算和系统可靠性的计算等需要重点掌握。1.2 例题分析例题 1（软件评测师 2007 年 5 月上午第 5 题）计算机各功能部件之间的合作关系如图 1-1 所示。假设图中的虚线表示控制流，实线表示数据流，那么 a、b 和 c 分别表示（1 ）.软件测评师 http:/ 1-1 计算机部件间的关系（1）A.控制器、内存储器和运算器 B.控制器、运算器和内存储器C.内存储器、运算器和控制器 D.内存储器、控制器和运算器答案：B分析：本题考查计算机系统的构成。“存储程序控制“ 的概念是美籍匈牙利数学家冯诺伊曼于 1946 年提出的
3、设计电子数字计算机的一些基本思想，其要点如下。（1）由运算器、控制器、存储器、输入装置和输出装置 5 大基本部件组成计算机，并规定了这 5 个部分的基本功能。（2）采用二进制形式表示数据和指令，二进制数便于硬件的物理实现，又有简单的软件测评师 http:/ 中央处理器（CPU）主要功能是根据存储器内的程序逐条执行程序指定的操作。中央处理器主要由运算器和控制器组成。运算器是计算机处理数据和形成信息的加工厂，主要完成算术运算和逻辑运算，它由算术逻辑运算部件（ALU）、累加器及通用寄存器组成。控制器是计算机的神经中枢，它控制并协调计算机各部件自动且连续地执行各条指令，软件测评师 http:/ ）：指
4、出下一条指令的地址。6）标志寄存器（Flags Register）：记录运算器的重要状态或特征。2. 存储器主要功能是存放程序和数据，程序是计算机操作的依据；数据是计算机操作的对象。存储器由存储体、地址译码器、读写控制电路、地址总线和数据总线组成，由中央处理器直接随机存取指令和数据的存储器称为“主存储器“;磁盘、磁带和光盘等大容量存储器称为“外存储器“ （或“ 辅助存储器“ ），由主存储器、外部存储器和相应软件组成计算机的存储系统。3. 外部设备用户与机器之间的桥梁，由如下部分组成。软件测评师 http:/ 3 大功能，即管理计算机硬、软件资源，使之能有效地被应用；组织协调计算机各组成部分的运
5、行，以增强系统的处理能力；提供各种实用的人机界面，为用户操作提供方便。操作系统软件包括进程管理、存储管理、设备管理、文件管理和作业管理等 5 个部分。（2）数据库管理系统：负责计算机系统内全部文件、资料和数据的管理和共享。（3）语言处理系统（翻译程序）：高级语言的翻译方法包括：解释和编译。对源程序进行解释和编译任务的程序分别称为“解释程序“和“编译程序“,编译程序负责把用户用高级语言所编写的源程序编译成机器所能理解和执行的机器语言。软件测评师 http:/ Word、电子表格软件 Excel 等属于通用软件；某些行业的管理软件，如 ERP 及 CRM 等属于专用软件。1.2.1 例题 1例题
6、1（软件评测师 2007 年 5 月上午第 5 题）计算机各功能部件之间的合作关系如图 1-1 所示。假设图中的虚线表示控制流，实线表示数据流，那么 a、b 和 c 分别表示（1 ）.软件测评师 http:/ 1-1 计算机部件间的关系（1）A.控制器、内存储器和运算器 B.控制器、运算器和内存储器C.内存储器、运算器和控制器 D.内存储器、控制器和运算器答案：B分析：本题考查计算机系统的构成。“存储程序控制“ 的概念是美籍匈牙利数学家冯诺伊曼于 1946 年提出的设计电子数字计算机的一些基本思想，其要点如下。（1）由运算器、控制器、存储器、输入装置和输出装置 5 大基本部件组成计算机，并规定
7、了这 5 个部分的基本功能。（2）采用二进制形式表示数据和指令，二进制数便于硬件的物理实现，又有简单的软件测评师 http:/ 中央处理器（CPU）主要功能是根据存储器内的程序逐条执行程序指定的操作。中央处理器主要由运算器和控制器组成。运算器是计算机处理数据和形成信息的加工厂，主要完成算术运算和逻辑运算，它由算术逻辑运算部件（ALU）、累加器及通用寄存器组成。控制器是计算机的神经中枢，它控制并协调计算机各部件自动且连续地执行各条指令，软件测评师 http:/ ）：指出下一条指令的地址。6）标志寄存器（Flags Register）：记录运算器的重要状态或特征。2. 存储器主要功能是存放程序和数
8、据，程序是计算机操作的依据；数据是计算机操作的对象。存储器由存储体、地址译码器、读写控制电路、地址总线和数据总线组成，由中央处理器直接随机存取指令和数据的存储器称为“主存储器“;磁盘、磁带和光盘等大容量存储器称为“外存储器“ （或“ 辅助存储器“ ），由主存储器、外部存储器和相应软件组成计算机的存储系统。3. 外部设备用户与机器之间的桥梁，由如下部分组成。软件测评师 http:/ 3 大功能，即管理计算机硬、软件资源，使之能有效地被应用；组织协调计算机各组成部分的运行，以增强系统的处理能力；提供各种实用的人机界面，为用户操作提供方便。操作系统软件包括进程管理、存储管理、设备管理、文件管理和作业
9、管理等 5 个部分。（2）数据库管理系统：负责计算机系统内全部文件、资料和数据的管理和共享。（3）语言处理系统（翻译程序）：高级语言的翻译方法包括：解释和编译。对源程序进行解释和编译任务的程序分别称为“解释程序“和“编译程序“,编译程序负责把用户用高级语言所编写的源程序编译成机器所能理解和执行的机器语言。软件测评师 http:/ Word、电子表格软件 Excel 等属于通用软件；某些行业的管理软件，如 ERP 及 CRM 等属于专用软件。1.2.2 例题 21.2 例题分析例题 2（软件评测师 2008 年 5 月上午第 5 题）利用高速通信网络将多台高性能工作站或微型机互连构成机群系统，其
10、系统结构形式属于（2） 计算机。（2）A.单指令流单数据流（SISD） B.多指令流单数据流（MISD）C.单指令流多数据流（SIMD） D.多指令流多数据流（MIMD）答案：D软件测评师 http:/ 年， Micheal Flynn 根据指令和数据流的概念对计算机的体系结构进行了分类，即 Flynn 分类法。它将计算机划分为如下 4 种基本类型。（1）单指令流单数据流（Single Instruction Single Data, SISD）：传统的顺序执行的单处理器计算机，其指令部件每次只对一条指令进行译码，只为一个操作部件分配数据。即在同一时刻只能执行一条指令（即只有一个控制流），并且
11、处理一个数据（即只有一个数据流）。（2）多指令流单数据流（Multiple Instruction Single Data,MISD）：具有 n 个处理单元，按 n 条不同指令的要求处理同一数据流及其中间结果。一个处理单元的输出又作为另一个处理单元的输入，各个处理单元组成一个线性阵列分别执行不同的指令流，而同一个数据流则顺次通过这个阵列中的各个处理单元。这种系统结构只适用于某些特定的算法，实际应用中较少见到。（3）单指令多数据流（Single Instruction Multiple Data,SIMD）：能够复制多个操作，并将其打包在大型寄存器的一组指令集，以同步方式在同一时间内执行同一条指
12、令，曾经在很长一段时间内成为超级并行计算机主流的向量计算机就是 SIMD 计算机。它除了标量处理单元之外，最重要的是具有执行向量计算的硬件单元，在执行向量操作时一条指令可以同时处理多个数据（组成一个向量）。（4）多指令流多数据流（Multiple Instruction Multiple Data, MIMD）：是一种全软件测评师 http:/ 和 MISD 模型更适合于专用计算，在商用并行计算机中 MIMD 模型最为通用，SIMD 次之，而 MISD 最少用。PII 的 MMX 指令采用的是 SISD,高性能服务器与超级计算机大多属于 MIMD.串行计算是指在单个计算机（具有单个中央处理单元
13、）上顺序地执行指令。CPU 按照一个指令序列执行以解决问题，但任意时刻只有一条指令可提供随时并及时使用；并行计算相对于串行计算，分为时间和空间上的并行。时间上的并行指流水线技术，而空间上的并行则指用多个处理器并发地执行计算。空间上的并行导致了两类并行机的产生，并根据不同指令流-数据流组织方式把计算机系统分成 4 类，即单指令流单数据流（如单处理机）、单指令流多数据流（如相联处理机）、多指令流单数据流（如流水线计算机）和多指令流多数据流（如多处理机系统）。利用高速通信网络将多台高性能工作站或微型机互连构成机群系统，其系统结构形式属于多指令流多数据流计算机。1.2.3 例题 31.2 例题分析例题
14、 3（软件评测师 2007 年 5 月上午第 1 题）（3） 不属于计算机控制器中的部件。软件测评师 http:/ 指令寄存器 IR B. 程序计数器 PCC. 算术逻辑单元 ALU D. 程序状态字寄存器 PSW答案：C例题分析：本题考查计算机的硬件组成。选项中算术逻辑单元 ALU 是运算器的组成部分，其他都是控制器的部件，其中程序状态字寄存器 PSW 是标志寄存器的一种。1.2.4 例题 41.2 例题分析例题 4（软件评测师 2008 年 5 月上午第 4 题）CPU 中的数据总线宽度会影响（4） .（4）A.内存容量的大小 B.系统的运算速度C.指令系统的指令数量 D.寄存器的宽度答案
15、：B例题分析：本题考查数据总线。总线（Bus）是计算机 CPU、内存、输入和输出设备等各种功能部件之间传递信息的软件测评师 http:/ 3 大类型。（1）片总线（Chip Bus, C-Bus）：又称为“元件级总线“,是把各种不同的芯片连接在一起构成特定功能模块（如 CPU）的信息传输通路。（2）内总线（Internal Bus, I-Bus）：又称为“系统总线 “或“板级总线“, 是微机系统中各插件（模块）之间的信息传输通路，如 CPU 模块和存储器模块或 I/O 接口模块之间的传输通路。（3）外总线（External Bus, E-Bus）：又称为“通信总线“,是计算机系统之间或计算机系
16、统与其他系统（仪器、仪表及控制装置等）之间的信息传输通路，如 EIA RS-232C和 IEEE-488 等。通常意义上所说的总线一般是指系统总线，按照功能的不同又分为数据总线DB（Data Bus）、地址总线 AB（Address Bus）和控制总线 CB（Control Bus），分别用来传输数据、地址和控制信号。（1）数据总线：用于传送数据信息，是双向三态形式的总线，既可以把 CPU 的数据传送到存储器或 I/O 接口等其他部件，也可以将其他部件的数据传送到 CPU.数据总线的位数是微机的一个重要指标，通常与微处理的字长相一致。例如，Intel 8086 微处理器字长 16 位，其数据总
17、线宽度也是 16 位。需要指出的是，数据的含义是广义的，它可以是实际的数据，也可以是指令代码或状态信息，有时甚至是一个控制信息。因此在实际工作中，数据总线上传送的并不一定仅仅是真正意义上的数据。（2）地址总线：专门用来传送地址，由于地址只能从 CPU 传向外部存储器或 I/O 端软件测评师 http:/ CPU 可直接寻址的内存空间大小，比如8 位微机的地址总线为 16 位，则其最大可寻址空间为 216=64KB,16 位微型机的地址总线为 20 位，其可寻址空间为 220=1MB.一般来说，若地址总线为 n 位，则可寻址空间为 2n字节。（3）控制总线：用来传送控制信号和时序信号，控制信号中
18、有的是微处理器送往存储器和 I/O 接口电路的，如读/ 写信号、片选信号和中断响应信号等；有的是其他部件反馈给 CPU 的，比如中断申请信号、复位信号、总线请求信号和设备就绪信号等。因此控制总线的传送方向由具体控制信号而定，一般是双向的。控制总线的位数根据系统的实际控制需要而定，主要取决于 CPU.按照传输数据的方式划分，总线可以分为串行总线和并行总线，串行总线中的二进制数据逐位通过一根数据线发送到目的器件；并行总线的数据线通常超过两根。常见的串行总线有 SPI、I2C、USB 及 RS232 等。按照时钟信号是否独立可以分为同步总线和异步总线，同步总线的时钟信号独立于数据；异步总线的时钟信号
19、从数据中提取出来。SPI 和 I2C 是同步串行总线，RS232 采用异步串行总线。CPU 与其他部件交换数据时用数据总线传输数据，其宽度指同时传送的二进制位数，内存容量及指令系统中的指令数量与寄存器的位数与数据总线的宽度无关。数据总线宽度越大，单位时间内进出 CPU 的数据就越多，系统的运算速度就越快。1.2.5 例题 5软件测评师 http:/ 例题分析例题 5（软件评测师 2009 年 5 月上午第 3 题）（5） 是指按内容访问的存储器。（5）A.虚拟存储器 B.相联存储器C.高速缓存（Cache ） D.随机访问存储器答案：B例题分析：本题考查存储器的有关概念。1. 虚拟存储器（Vi
20、rtual Memory）是为了向用户提供更大的随机存取空间而采用的一种存储技术，它将内存与外存结合使用，如同有一个容量极大的内存储器。其工作速度接近于主存，而成本又与辅存相近，从而形成多层次的存储系统。虚拟存储器已经成为计算机系统中非常重要的组成部分。虚拟存储器由硬件和操作系统自动实现存储信息调度和管理，其工作过程包括如下 6个步骤。（1）中央处理器将访问主存的逻辑地址分解成组号 a 和组内地址 b,并对组号 a 进行地址变换。即将逻辑组号 a 作为索引查找地址变换表，以确定该组信息是否存放在主存内。（2）如该组号已在主存内，则转而执行（4）；如果该组号不在主存内否则检查主存软件测评师 ht
21、tp:/ a 和逻辑组号 a 登录在地址变换表中。（4）从地址变换表中读出与逻辑组号 a 对应的物理组号 a.（5）从物理组号 a 和组内字节地址 b 得到物理地址。（6）根据物理地址从主存中存取所需的信息。虚拟存储器的调度方式有分页式、段式及段页式 3 种。（1）页式调度：将逻辑和物理地址空间都分成固定大小的页，主存按页顺序编号，而每个独立编址的程序空间有自己的页号顺序。通过调度辅存中程序的各页可以离散装入主存中不同的页面位置，并可据表一一对应检索。该方式的优点是页内零头小、页表对程序员透明、地址变换快且调入操作简单；缺点是各页不是程序的独立模块，不便于实现程序和数据的保护。（2）段式调度：
22、按程序的逻辑结构划分地址空间，段的长度是随意的，并且允许伸长。其的优点是消除了内存零头，易于实现存储保护且便于程序动态装配；缺点是调入操作复杂。（3）段页式调度：把物理空间分成页，程序按模块分段，每个段再分成与物理空间页同样小的页面。该方式综合了段式和页式的优点，其缺点是增加了硬件成本，软件也较软件测评师 http:/ 3 种形式，即全联想变换、直接变换和组联想变换，任何逻辑空间页面能够变换到物理空间任何页面位置的方式称为“全联想变换“;每个逻辑空间页面只能变换到物理空间一个特定页面的方式称为“直接变换“;“组联想变换“指各组之间是直接变换，而组内各页间则是全联想变换。替换规则用来确定替换主存
23、中的哪一部分，以便腾空部分主存，存放来自辅存要调入的内容。常见的替换算法有 4 种，一是随机算法，即用软件或硬件随机数产生器确定替换的页面；二是先进先出：先调入主存的页面先替换；三是近期最少使用算法，即替换最长时间不用的页面；四是最优算法，即替换最长时间以后才使用的页面，这是理想化的算法，它只能作为衡量其他各种算法优劣的标准。虚拟存储器的效率是系统性能评价的重要内容，它与主存容量、页面大小、命中率，程序局部性和替换算法等因素有关。2. 相联存储器（Associative Memory）也称为“ 按内容访问存储器“（Content Addressed Memory），它是一种不根据地址而根据存储
24、内容来存取的存储器。写入信息时按顺序写入，不需要地址；读出时要求中央处理单元给出一个相联关键字，用其与存储器中所有单元中的一部分信息比较。如相等，则将此单元中余下的信息读出。这是实现存储器并行操作的一种有效途径，特别适合于信息的检索和更新。3. 高速缓冲存储器软件测评师 http:/ CPU 与内存之间，是一个读写速度比内存更快的存储器，其中存储频繁访问的 RAM 中的内容及其存储地址，当处理器引用存储器中的某地址时，高速缓冲存储器便检查是否存有该地址。如果存有，则将数据返回处理器；否则访问常规存储器。因为 Cache 总是比主 RAM 存储器速度快，所以当 RAM 的访问速度低于微处理器的速
25、度时通常使用这种存储器。4. 随机访问存储器（Random Access Memory , RAM）存储单元的内容可按需随意取出或存入，且存取速度与存储单元的位置无关的存储器。当机器电源关闭后其中的数据就会丢失。1.2.6 例题 61.2 例题分析例题 6（软件评测师 2007 年 5 月上午第 2 题）在 CPU 与主存之间设置高速缓冲存储器 Cache 的目的是为了（6） .（6）A.扩大主存的存储容量B.提高 CPU 对主存的访问效率C.既扩大主存容量又提高存取速度D.提高外存储器的速度答案：B软件测评师 http:/ 6 分析本题考查 Cache 的作用。Cache 的出现基于两种因素
26、，首先是由于 CPU 的速度和性能提高很快，而主存速度较低且价格高；其次是程序执行的局部性特点。因此才将速度比较快而容量有限的 SRAM构成 Cache,目的在于尽可能发挥 CPU 的高速度。由于主存容量远大于高速缓存的容量，因此二者之间必须按一定的规则对应，高速缓存的地址镜像指按何种规则把主存块装入高速缓存中。地址变换指当按某种镜像方式把主存块装入高速缓存后，每次访问高速缓存时如何把主存的物理地址或虚拟地址变换成高速缓存的地址，从而访问高速缓存中的数据。镜像和变换的方式有 4 种，即直接、全相连、组相连和区段相连镜像。Cache 中的内容随命中率的降低需要经常替换新的内容，常用的替换算法有先
27、进后出（FILO）算法、随机替换（RAND）算法、先进先出（FIFO ）算法和近期最少使用（LRU）算法等。这些替换算法各有优缺点，其中近期最少使用（LRU）算法的命中率最高。本题选项中扩大主存的存储容量及提高外存储器的速度都不是 Cache 的作用，它存在于 CPU 与主存之间，主要作用是提高 CPU 对主存的访问效率。1.2.7 例题 71.2 例题分析软件测评师 http:/ 7（软件评测师 2008 年 5 月上午第 3 题）内存按字节编址，地址从 90000H 到 CFFFFH,若用存储容量为 16K8bit 的存储器芯片构成该内存，至少需要 （7） 片。（7）A.2 B.4 C.8
28、 D.16答案：D例题 7 分析本题考查存储器容量计算。内存按字节编址，地址为 90000HCFFFFH 时，存储单元数为 CFFFFH-90000H=3FFFFH,即 3FFFFH8bit.若存储芯片的容量为 16K8bit,则需 3FFFFH/16K=16片芯片组成该内存。1.2.8 例题 8例题 8（软件评测师 2005 年 5 月上午第 12 题)在计算机中，最适合进行数字加减运算的数字编码是 （8） ,最适合表示浮点数阶码的数字编码是 （9） .（8）A.原码 B.反码 C.补码 D.移码（9）A.原码 B.反码 C.补码 D.移码答案：（8）C（9）D例题 8 分析本题考查计算机数
29、字编码。计算机中常用的数字编码如下。软件测评师 http:/ 0 表示正数；该位为 1 表示负数，其余位表示数值的大小。原码的优点是简单直观，如用 8 位表示一个数，则+11 的原码为 00001011,-11 的原码就是 10001011.用带符号位的原码执行乘除运算时结果正确的，但在加减运算时出现问题。如在十进制中 1+（-1） =0,而在二进制原码中 00000001+10000001=10000010,换算成十进制为-2,显然错误。两个正数的加法运算没有问题，问题出现在带符号位的负数上。（2）反码正整数的反码是其自身，而负整数的反码可以通过对其绝对值逐位求反得到。在反码表示法中符号位为
30、是 0 表示正数；为 1 表示负数，如：+7反= 0 0000111 B-7反= 1 1111000 B需要注意的是数值 0 的反码也有两种形式，有+0 和-0 之分，即：+0反=00000000B- 0反=11111111B软件测评师 http:/ 的补码是00001001;二是负数的补码，符号位为 1,其余位为该数绝对值的原码按位取反，然后整个数加 1.例如：求-7 的补码，首先可以确定符号位为 1,然后得到-7 的绝对值的原码为0000111,再按位取反得到 1111000,加上符号位以后为 11111000,最后加 1 后得到11111001,所以-7 的补码是 11111001.设计
31、补码的目的是使符号位能与有效值部分一起参加运算，从而简化运算规则；同时减法运算转换为加法运算，进一步简化计算机中运算器的线路设计。（4）移码移码（又称为“增码“ ）是符号位取反的补码，一般用做浮点数的阶码，引入目的是为了保证浮点数的机器零为全 0.移码与补码的关系是符号位互为反码，如若 X=+1011,X补=01011,X移=11011;若 X=-1011,X补=10101,X移=00101.1.2.9 例题 91.2 例题分析例题 9（软件评测师 2008 年 5 月上午第 2 题）现有 4 级指令流水线，分别完成取指、取数、运算和传送结果 4 步操作。若完成上述操作的时间依次为 9ns、1
32、0ns、6ns 及 8ns,则流水线的操作周期应设计为 （10） ns.软件测评师 http:/ B.8 C.9 D.10答案：D例题分析：本题考查流水线的工作原理。流水线的基本原理是把一个重复的过程分解为若干个子过程，前一个子过程为下一个子过程创造执行条件，每一个过程可以与其他子过程同时进行。流水线各段执行时间最长的一段为整个流水线的瓶颈，一般将其执行时间称为“流水线的周期“.1.2.10 例题 10例题 10（软件评测师 2007 年 5 月上午第 3 题）下面的描述中， （11） 不是 RISC 设计应遵循的设计原则。（11）A.指令条数应少一些B.寻址方式尽可能少C.采用变长指令，功能
33、复杂的指令长度长而简单指令长度短D.设计尽可能多的通用寄存器答案：C例题分析：软件测评师 http:/ RISC 的概念。RISC（reduced instruction set computer,精简指令集计算机）和 CISC（Complex Instruction Set Computer,复杂指令集计算机）是目前设计制造微处理器的两种典型技术。早期的计算机部件比较昂贵、主频低且运算速度慢，为了提高运算速度，人们不得不将越来越多的复杂指令加入到指令系统中，以提高计算机的处理效率，从而逐步形成复杂指令集计算机体系。Intel 公司的 X86 系列 CPU 是典型的 CISC 体系的结构，从最
34、初的 8086 到后来的Pentium 系列，每一代新的 CPU 都会有自己新的指令。而为了兼容以前的 CPU 平台上的软件，旧的 CPU 的指令集又必须保留，从而使指令的解码系统越来越复杂。CISC 可以有效地减少编译代码中指令的数目，使取指操作所需要的内存访问数量达到最小化。此外 CISC 可以简化编译器结构，它在处理器指令集中包含了类似于程序设计语言结构的复杂指令。这些复杂指令减少了程序设计语言和机器语言之间的语义差别，而且简化了编译器的结构。但是在 CISC 中很难实现指令流水操作，而且指令的时钟周期比较长。由于指令流水和短的时钟周期都是快速执行程序的必要条件，因此 CISC 体系结构
35、对于高效处理器而言不太合适。RISC 是一种执行较少类型计算机指令的微处理器，起源于 80 年代的 MIPS 主机。RISC 微处理器不仅精简了指令系统，而且采用超标量和超流水线结构。由于指令数目只有几十条，所以大大增强了并行处理能力。如：1987 年 Sun Microsystem 公司推出的软件测评师 http:/ 芯片就是一种超标量结构的 RISC 处理器，而 SGI 公司推出的 MIPS 处理器则采用超流水线结构，这些 RISC 处理器在构建并行精简指令系统多处理机中起着核心的作用。RISC 处理器是当今 Unix 领域 64 位多处理机的主流芯片，其特点一是由于指令集简化后，所以流水
36、线及常用指令均可用硬件执行；二是采用大量的寄存器，使大部分指令操作都在寄存器之间进行，提高了处理速度；三是采用缓存-主机- 外存三级存储结构，使取数与存数指令分开执行。处理器可以完成尽可能多的工作，并且不因从存储器存取信息而放慢处理速度。由于 RISC 处理器指令简单、采用硬布线控制逻辑、处理能力强且速度快，所有世界上大部分 Unix 工作站和服务器厂商均采用 RISC 芯片制作 CPU.例如，原 DEC 的Alpha21364、IBM 的 Power PC G4、HP 的 PA-8900、SGI 的 R12000A 和 SUN Microsystem 公司的 Ultra SPARC 系列等。
37、RISC 和 CISC 都试图在体系结构、操作运行、软件硬件、编译时间和运行时间等诸多因素中做出平衡，以求达到高效的目的，但采用的方法不同，其差异表现在以下几个方面。（1）指令系统：RISC 设计者把主要精力放在那些经常使用的指令上，尽量使其具有简单高效的特色。不常用的功能则通过组合指令来完成。因此在 RISC 机器上实现特殊功能时效率可能较低，但可以利用流水和超标量技术加以改进和弥补；CISC 计算机的指令系统比较丰富，有专用指令来完成特定的功能，因此处理特殊任务效率较高。（2）存储器操作：RISC 对存储器操作有限制，使控制简单化；而 CISC 机器的存储软件测评师 http:/ 汇编语言程序一般需要较大的内存空间，实现特殊功能时程序复杂，不易设计；CISC 汇编语言程序编程相对简单，科学计算及复杂操作的程序社设计相对容易，效率较高。（4）中断：RISC 机器在一条指令执行的适当地方可以响应中断；而 CISC 机器是在一条指令执行结束后响应中断。（5）CPU:RISC CPU 包含有较少的单元电路，因而面积小、功耗低；CISC CPU 包含有丰富的电路单元，
