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*DIFFERENZE TRA ARCHITETTURE C.I.S.C.  E   R.I.S.C.*

a)   R.I.S.C.= Reduced Instruction Set Computer.

b)   C.I.S.C.= Compiler Iinstruction Set Computer.


*CARATTERISTICHE ARCHITETTTURE R.I.S.C.*

   * Tutte le istruzioni hanno la stessa lunghezza (word);
   * Insieme ridotto dei modi di indirizzamento;
   * Formato delle istruzioni molto simile tra loro;
   * Operazioni tra registri.

*CARATTERISTICHE ARCHITETTTURE C.I.S.C.*
   
   * Istruzioni con lunghezze diverse (minimo di un byte);
   * Molti modi di indirizzamento;
   * Formato non omogeneo delle istruzioni, campi analoghi in posizioni differenti;
   * Operazioni tra registri ed operazioni con la memoria.

Il *compilatore* è un programma che traduce un file sorgente (scritto in un linguaggio ad alto livello) in liguaggio a basso livello (linguaggio macchina),cioè costituito di soli 0 ed 1.

*FORMATO ISTRUZIONI NELLE ARCHITETTURE R.I.S.C.*

Esempio: PWR PC
   * 32 bit;
   * Il codice operativo si trova sempre nei primi sei bit;
   * Dal codice operativo si deduce il formato dell&#8217;istruzione;
   * Esistono comunque pochi formati.

*Formato-esempio di un&#8217;istuzione aritmetica (addizione)*

%DRAWING{tabella1}%
   
   * Nel caso di un&#8217;istruzione aritmetica il campo &#8220;codice oprativo&#8221; conterrà il valore 31 (in codice ASCII);
   * Il campo &#8220;ALU&#8221; specifica l&#8217;operazione da eseguire, in questo caso, conterrà il valore 266 (in codice ASCII), che indica l&#8217;addizione;
   * OE,Rc, sono due campi, ciascuno da un  bit, che specificano su quale bit dei registri di stato devo agire dopo aver eseguito l&#8217;istruzione.Nel caso che Rc=1, si potrannno modificare I bit Lt e Gt del registro di stato;
   * Presi insieme (OE ed Rc), danno informazioni riguardo il tipo di addizione (ad esempio ADD,ADDI,ADDU).

*Formato-esempio di  una istruzione aritmetica con operando immediato e di una istruzione di caricamento\memorizzazione registri*

%DRAWING{tabella2}%


*Esempio di istruzione:*               *Lwz Rd,d(Ra)*

   * Rd, registro destinazione;
   * Ra, registro operando;
   * SIMM, operando da sommare (è un operando immediato) ad Ra, il risultato della somma verrà messo in Rd;
   * La &#8220;z&#8221; in Lwz , sta per zero ed indica che se Ra=0, calcola l&#8217;indirizzo sorgente tramite un indirizzamento relativo ad Ra, altrimenti, se Ra¹0 calcola l&#8217;indirizzo sorgente tramite un indirizzamento assoluto.
   * In Rd viene caricato il contenuto della locazione di memoria il cui indirizzo è;
La somma tra il contenuto del campo SIMM ed il contenuto della locazione specificata con indirizzo Ra se Ra¹0 (indirizzamento relativo ad Ra);
Se Ra=0 considero l&#8217;indirizzo contenuto in SIMM (indirizzamento assoluto); 


*Formato-esempio di  un&#8217;istruzione di salto incondizionato*
  

%DRAWING{tabella3}%


   * distingue se LI è un indirizzo assoluto o relativo al PC;
   * LI, stabilisce se l&#8217;indirizzo dell&#8217;istruzione di salto va salvata in un registro;

*Osservazione*
L&#8217;ultimo bit di ogni formato istruzione da &#8220;indicazioni&#8221; sui comportamenti dell&#8217;istruzione valutata.

*FORMATO ISTRUZIONI NELLE ARCHITETTURE C.I.S.C.*

Esempio:  Intel, famiglia &#8220;x86&#8221;

   * Istruzioni con lunghezza variabile;
   * Il codice operativo può occupare diversi bit;
   * Esistono differenti formati, e, campi analoghi possono occupare  differenti posizioni a seconda dell&#8217;istruzione utilizzata. 


Nel formato si possono distinguere due campi principali:

1.   *Campo prefisso*   
        
        --->  Prefisso istruzione [0/1 byte]

        --->  Dimensione indirizzo [0/1 byte]

        --->  Dimensione operandi [0/1 byte]

        --->  Segmento [0/1 byte]

2.   *Campo istruzione*    
        
        --->  Codice operativo [2 byte]

        --->  Mod R/M [0/1 byte]

        --->  SIB [0/1 byte]

        --->  Scostamento [0/1/2/3/4 byte]

        --->  Immediato [0/1/2/3/4 byte]


                     
  %DRAWING{tabella4}%               
                     

   * Codice operativo;
   * Mod R/M (+);
   * SIB (+);
   * Scostamento (+);
   * Immediato;
   * Prefisso struzione;
   * Dimensione indirizzo;  
   * Dimensione operando; 
   * Segmento;  

(+)Possono anche non esserci.

                                      *Giusti M.,Grassi M.,Mariani M.*

*Caratteristiche CISC*

Approccio fondamentale: la complessità si sposta dal codice all'hardware<br>
Conseguenze della scelta per il programmatore: il codice è molto compatto e occorre poca memoria per contenerlo; è l'hardware che si incarica di decodificare istruzioni anche molto compatte e molto complesse

Conseguenze della scelta a livello hardware:
   * Pochi registri.
   * Presenza di una ROM di decodifica.
   * ISA molto articolato con centinaia di istruzioni.
   * Modalità di indirizzamento memoria-memoria 

*Caratteristiche RISC*

Approccio fondamentale: la complessità si sposta dall'hardware al software, ovvero al compilatore che deve essere molto efficiente<br>
Conseguenze della scelta per il programmatore: la dimensione del codice aumenta in favore della semplificazione dell'hardware

Conseguenze della scelta a livello hardware:
   * Molti registri
   * Non esiste la modalità di indirizzamento memoria-memoria, ma alla memoria si accede solo con il load e lo store
   * ISA (instruction set architecture) con qualche decina di istruzioni soltanto
   * direct execution
   * uso della pipeline per diminuire il ritardo del critical path.

-- Users.GiuseppeMacario - 30 May 2003

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