Я программировал для x86 и x86-64 на ассемблере несколько месяцев. Теперь я хочу перейти к некоторым типам процессоров.
MIPS, SPARC, PowerPC, Itanium, ARM из них Я нашел, что ARM используется широко. Но книги, которые я вижу в учебных пособиях и книгах, рассказывают о MIPS больше, чем о всех других архитектурах.
Почему MIPS так популярен? Используются ли процессоры MIPS? На какую архитектуру я должен идти?
Мой фон:
Я студент отдела электроники. Я также программист на высоком уровне.
Cavium Networks и Raza Microelectronics Broadcom - два крупных производителя микропроцессоров MIPS. Подробнее см. MIPS веб-сайт Imagination Technologies.
Одна вещь, которую делает MIPS и ARM, не 64-разрядная.
Обновление с 2013 года: Broadcom, похоже, не вводит новые продукты MIPS с 2006 года, а Cavium, похоже, переходит на 64-разрядную ARM v8. Imagination Technologies приобрели MIPS в конце 2012 года. (Как ни странно, Apple, их клиент №1, первыми вышли на рынок с ARM v8.)
Запись находится на стене для MIPS.
MIPS - это самый чистый успешный RISC. PowerPC и (32-разрядная) ARM имеют так много дополнительных инструкций (даже несколько режимов работы, 32-бит ARM), которые вы могли бы назвать их CISC. SPARC имеет несколько необычных функций, и Itanium полностью состоит из нечетных функций. Последние два более мертвы, чем MIPS.
Итак, если вы изучите MIPS, вы сможете передать 100% этих знаний другим RISC (дайте или возьмите слоты задержки), но вам все равно нужно узнать о множестве нечетных инструкций по PPC, целую тонну -junk на 32-битной ARM и регистрировать окна на SPARC. Itanium - это не RISC, так что трудно ничего сказать, кроме того, не изучайте Itanium.
Я еще не изучил 64-битную ARM, но у нее, скорее всего, есть большинство положительных качеств MIPS, по сути, это чистый дизайн.
Причина, по которой MIPS преподается в школах, состоит в том, что она является "классической" архитектурой RISC и похожа на DLX, которая является той архитектурой, которая используется в Библии Хеннесси и Паттерсоном (боги-отцы современного RISC), Это очень просто понять в своей простоте, и, как только вы его получите, перемещение на другие архитектуры достаточно просто.
Если вы просите узнать об определенных архитектурах, я бы сказал, что, если вы не заинтересованы в том, чтобы стать аппаратным парнем, это может не сильно помочь в стороне от фактора знания. Большинство компиляторов абстрагируют многие проблемы с оборудованием, если вам не нужно писать очень низкоуровневый код. Таким образом, PPC/SPARC/ARM/MIPS/независимо от того, что на самом деле не имеет большого значения для 90% программистов.
Если вы опытны в мире x86 (-64), то да, переход к RISC-процессору - это хороший боковой ход, чтобы ваш ум открывался. Ваши вопросы хорошие.
Отвечая на ваш второй вопрос: да, MIPS-процессоры все еще используются. Они часто являются процессорами, используемыми в таких вещах, как маршрутизаторы и другие небольшие вычислительные устройства. Они также все чаще появляются в небольших домашних вычислительных устройствах на азиатских рынках (например, Lemote). То, что они приносят на стол за ARM, - конкурентное соотношение цена/производительность и 64-битные возможности. То, что ARM приносит в MIPS, - это гораздо лучшее соотношение мощности и производительности, если используется память, и более гибкий набор параметров при построении ядер. SPARC очень дорогой, но, если быть честным, очень быстрым. Я не знаю достаточно о других упомянутых архитектурах, чтобы сделать какой-либо полезный комментарий. (Ну, кроме Itanium, который в основном мертвый техник, а не RISC и CISC.)
Отвечая на ваш первый вопрос: причина, по которой MIPS имеет столь важное место в книгах, заключается в том, что это почти идеальный пример системы RISC. Это небольшая, относительно чистая реализация RISC, которая легко понятна и хорошо иллюстрирует концепции RISC. Для педагогических целей, вероятно, лучшая архитектура реального мира демонстрирует характер RISC наряду с бородавками. Другие процессоры, которые считаются RISC (ARM, SPARC, Alpha и т.д.), Более прагматичны и сложны, запутывая концепции RISC некоторыми другими усовершенствованиями, подобными CISC, для повышения производительности или других преимуществ.
Наконец, чтобы ответить на ваш последний вопрос: я бы рекомендовал изучать MIPS по той же причине, что я рекомендую людям, изучающим ООП, собирать Эйфеля, люди, изучающие функциональность, забирают Haskell и так далее. MIPS - это самая чистая реализация концепций RISC, которые в реальном реальном использовании, и вы будете вынуждены бороться с мышлением RISC, и только мышление RISC (по большей части), в то время как вы решаете свои проблемы с ним. Это подготовит ваш подход к подходу RISC и упростит вам быстрый поиск ARM (мой рекомендованный второй) или SPARC или любую другую архитектуру RISC там, даже если вы никогда не используете MIPS напрямую. (Хотя, как я уже указывал, вы, возможно, на самом деле заканчиваете борьбу с MIPS.)
Это просто предположение. Информация взята из Статья Википедии о MIPS.
Мне удалось найти график доли рынка встроенных процессоров, хотя в 1990-х годах это были только процессоры RISC. Обратите внимание на большой кусок, который является MIPS. Я подозреваю, что ARM вывела MIPS из воды с точки зрения доли рынка к настоящему времени, но у меня их нет.
В Playstation 2 был MIPS-процессор. PS3 использует Cell, который выглядит как вариант POWER, а XBox 360 также использует PowerPC.
ARM, похоже, особенно популярен в мобильных устройствах, а PowerPC по-прежнему огромна во встроенных системах, особенно в автомобильной. Вы даже можете найти случайный M68k, если вы посмотрите на правильное устройство.
MIPS, вероятно, популярна, потому что это настоящая архитектура, но все же относительно простая. Это возможно (одна из?) Первая современная архитектура RISC. (Даже я мог понять это!)
Это действительно зависит от того, что вы хотите узнать, и почему. Просто для удовольствия? Чтобы построить встроенное устройство? Написать компилятор? Чтобы написать собственный код сборки? Растянуть свой ум?
Процессор MIPS рассматривается как "базовый" процессор архитектуры RISC, потому что он был одним из первых очень успешных RISC-процессоров. У SGI было несколько компьютерных систем, построенных на этом семействе процессоров, таких как Onyx и несколько других. Он также использовался на нескольких компьютерах MPP (Massively Parallel Processor) в середине или в конце 1980-х до конца 1990-х годов.
Как уже упоминалось ранее, код был прост в освоении, и как только вы его узнали, было легко перейти к более "сложным" RISC-инструкциям, таким как Alpha, SPARC, ARM, IBM Power PC, чтобы назвать мало. Следует отметить, что в 1980 году HP также выпустила RISC-процессор, который продолжал использовать некоторые из своих коммерческих компьютерных систем.
Процессор MIPS по-прежнему существует сегодня, MIPS64 I-Class, основанный на процессоре MIPS-V, является последней версией процессора, о котором я знаю; производства Imagination Technologies. По моему мнению, этот и новый MIPS-процессоры, такие как R14K и R16K, основаны на архитектуре R10K.
В мои молодые годы мне повезло работать на 16-процессорном процессоре SGI Onyx Reality Engine II с обновленными процессорами MIPS R10k. Работая в основном на 32-битных системах CISC UNIX SVR4, я был потрясен тем, что большинство команд были абсолютно такими же. Мне потребовалось пару дней, чтобы узнать различия в кодировании, перейдя из CISC в RISC, но после этого было очень легко!!!
Я хотел бы добавить, что сегодня вы увидите, что китайские компании используют MIPS, включая, в частности, Ingenic Semiconductor, который ориентирован на потребительские рынки, и Loongson Technology, которая занимается производством потребительских товаров и суперкомпьютеров.
Вы также можете найти их в современных недорогих микроконтроллерах, таких как Microchip PIC32M line, даже когда другие производители используют ARM или свои собственные IS (например, Atmel AVR).