PowerPC的發(fā)展與體系結(jié)構(gòu)概述

第一部分 PowerPC精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)(RISC)簡(jiǎn)介

PowerPC 體系結(jié)構(gòu)是一種精減指令集計(jì)算機(jī)（Reduced Instruction Set Computer，RISC）體系結(jié)構(gòu)，定義了 200 多條指令。PowerPC 之所以是 RISC，原因在于大部分指令在一個(gè)單一的周期內(nèi)執(zhí)行，而且通常只執(zhí)行一個(gè)單一的操作（比如將內(nèi)存加載到寄存器，或者將寄存器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到內(nèi)存）。

PowerPC 體系結(jié)構(gòu)分為三個(gè)級(jí)別（或者說是“book”）。通過對(duì)體系結(jié)構(gòu)以這種方式進(jìn)行劃分，為實(shí)現(xiàn)可以選擇價(jià)格/性能比平衡的復(fù)雜性級(jí)別留出了空間，同時(shí)還保持了實(shí)現(xiàn)間的代碼兼容性。

Book I.用戶指令集體系結(jié)構(gòu)（Power ISA User Instruction Set Architecture）

定義了通用于所有 PowerPC 實(shí)現(xiàn)的用戶指令和寄存器的基本集合。這些是非特權(quán)指令，為大多數(shù)程序所用。

Book II.虛擬環(huán)境體系結(jié)構(gòu)（Power ISA Virtual Environment Architecture）

定義了常規(guī)應(yīng)用軟件要求之外的附加的用戶級(jí)功能，比如高速緩存管理、原子操作和用戶級(jí)計(jì)時(shí)器支持。雖然這些操作也是非特權(quán)的，但是程序通常還是通過操作系統(tǒng)調(diào)用來訪問這些函數(shù)。

Book III.操作環(huán)境體系結(jié)構(gòu)（Power ISA Operating Environment Architecture）

定義了操作系統(tǒng)級(jí)需要和使用的操作。其中包括用于內(nèi)存管理、異常向量處理、特權(quán)寄存器訪問、特權(quán)計(jì)時(shí)器訪問的函數(shù)。Book III 中詳細(xì)說明了對(duì)各種系統(tǒng)服務(wù)和功能的直接硬件支持。

由于我目前手上的開發(fā)板是基于e600內(nèi)核，所以我在學(xué)習(xí)PowerPC指令集的過程中，順便總結(jié)了e600內(nèi)核常用的指令集，如果大家發(fā)現(xiàn)我總結(jié)的指令集有錯(cuò)誤或者不準(zhǔn)確的地方，歡迎留言指出來，O(∩_∩)O~

審核編輯：符乾江