【计算机组成原理】CISC和RISC
指令系统的发展趋势
指令系统朝两个截然不同的方向发展:
- 增强原有指令的功能,设置更为复杂的新指令实现软件功能的硬化,CISC,复杂指令系统计算机,典型的代表是x86架构计算机。
- 减少指令种类和简化指令功能,提高指令的执行速度,RISC,精简指令系统计算机,典型的代表是ARM和MIPS架构计算机。
CISC
随着VLSI(超大规模集成电路)的发展,硬件成本下降,软件成本上升,人们试图在指令系统中添加更多、更复杂的指令,以适用于不同的应用领域,构成CISC。
CISC的主要特点如下:
- 指令系统复杂庞大,指令数目一般是200条以上。
- 指令的长度不固定,指令格式多,寻址方式多。
- 可以访存的指令不受限制。
- 各种指令使用频度相差很大。
- 各种指令执行时间相差很大,大多数指令需要多个时钟周期才能完成。
- 控制器大多数采用微程序控制,有些指令非常复杂,以至于无法采用硬布线控制。
- 难以用优化编译生成高效的目标代码程序。
RISC
RISC的核心思想是:要求指令系统简化,尽量使用寄存器-寄存器操作指令,指令格式力求一致。
RISC的主要特点如下:
- 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。
- 指令长度固定,指令格式种类少,寻址方式种类少。
- 只有Load/Store(
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