4.3 CISC和RISC的基本概念

思维导图

CISC

设计原因：

• 随着VLSI技术的发展，硬件成本不断下降，软件成本不断上升，促使人们在指令系统中增加更多、更复杂的指令，以适应不同的应用领域，这样就构成了复杂指令系统计算机（CISC）

特点

• 1）指令系统复杂庞大，指令数目一般为200条以上。
• 2）指令的长度不固定，指令格式多，寻址方式多。
• 3）可以访存的指令不受限制。
• 4）各种指令使用频度相差很大
• 5）各种指令执行时间相差很大，大多数指令需多个时钟周期才能完成
• 6）控制器大多数采用微程序控制。有些指令非常复杂，以至于无法采用硬连线控制。
• 7）难以用优化编译生成高效的目标代码程序。

RISC

设计原因：

• CISC过于复杂，设计要求逐渐提高，研发周期变长，并且设计的80%的指令使用频率却只有20%，从这个事实出发

设计中心思想

• 精简指令系统计算机（RIsC）的中心思想是要求指令系统简化，尽量使用寄存器寄存器操作指令，指令格式要求一致

特点

• 1）选取使用频率最高的一些简单指令，复杂指令的功能由简单指令的组合来实现
• 2）指令长度固定，指令格式种类少，寻址方式种类少。
• 3）只有 Load/store（取数/存数）指令访存，其余指令的操作都在寄存器之间进行。
• 4）CPU中通用寄存器的数量相当多
• 5）RISC一定采用指令流水线技术，大部分指令在一个时钟周期内完成。
• 6）以硬布线控制为主，不用或少用微程序控制。
• 7）特别重视编译优化工作，以减少程序执行时间。

对比