RISC 和 CISC 区别

RISC 和 CISC 是目前设计制造微控制器的两种典型技术，虽然它们都是试图在体系结构、操作运行、软件硬件、编译时间和运行时间等诸多因素中做出某种平衡，以求达到高效的目的，但采用的方法不同，
因此，在很多方面差异很大，它们主要有：

（1）指令系统：RISC 设计者把主要精力放在那些经常使用的指令上，尽量使它们具有简单高效的特色。对不常用的功能，常通过组合指令来完成。因此，在 RISC 机器上实现特殊功能时，效率可能较低。但可以利用流水技术和超标量技术加以改进和弥补。而 CISC 计算机的指令系统比较丰富，有专用指令来完成特定的功能。因此，处理特殊任务效率较高。

（2）存储器操作：RISC 对存储器操作有限制，使控制简单化；而 CISC 机器的存储器操作指令多，操作直接。

（3）程序：RISC 汇编语言程序一般需要较大的内存空间，实现特殊功能时程序复杂，不易设计；而 CISC 汇编语言程序编程相对简单，科学计算及复杂操作的程序设计相对容易，效率较高。

（4）中断：RISC 机器在一条指令执行的适当地方可以响应中断；而 CISC 机器是在一条指令执行结束后响应中断。

（5） CPU：RISC CPU 包含有较少的单元电路，因而面积小、功耗低；而 CISC CPU 包含有丰富的电路单元，因而功能强、面积大、功耗大。

（6）设计周期：RISC 微控制器结构简单，布局紧凑，设计周期短，且易于采用最新技术；CISC 微控制器结构复杂，设计周期长。

（7）用户使用：RISC 微控制器结构简单，指令规整，性能容易把握，易学易用；CISC 微控制器结构复杂，功能强大，实现特殊功能容易。

（8）应用范围：由于 RISC 指令系统的确定与特定的应用领域有关，故 RISC 机器更适合于专用机；而 CISC 机器则更适合于通用机

CISC架构的代表: x86, C51
RISC架构的代码:arm, mips,powerpc, avr, pic

指令集的区别
首先从字面上理解就能知道, CISC(Complex Instruction SetComputer)架构的指令数肯定是远远多于RISC(ReducedInstruction Set Computer)架构的.另外,
RISC架构下,不同指令opcode的长度是相等的, 而x86下不同的指令的长度差别很大.

寄存器的区别
CISC架构一般都提供通用寄存器a(x86下为eax),来支持大部分运算指令,但是由于指令太过复杂的原因,并不是所有的寄存器都能支持全部指令的运算,所以汇编代码中会有各种针对eax的mov操作,影响性能.

指令执行所需要的时钟周期
在CISC架构中,不同指令所需要的时钟周期是不同的(比如乘法和加法的周期就不太可能相同).而RISC架构的处理器,大部分的指令都可以在一个时钟周期内完成,这应该可以降低指令流水线设计的复杂度.
CISC架构的很多复杂指令都通过CPU内的微码来完成, 这样那些微码比较复杂的指令就需要多个时钟周期才能完成.
指令执行需要的时钟周期不同, 会增加指令流水线优化的难度.

访问内存的区别
RISC在结构设计上是一个载入/存储（load/store）的构架，只有载入和存储指令可以访问内存，数据处理指令只对寄存器的内容进行操作。为了加速程序的运算，RISC会设定多组的寄存器，并且指定特殊用途的寄存器。CISC架构则允许数据处理指令对内存进行操作,因此需要的寄存器数量会比较少.另外X86架构支持cpu对非对齐的内存地址的访问,这在RISC架构的处理器中通常会引起CPU产生异常.其实像类似非对齐内存地址访问的功能,
X86也是通过CPU内微码来实现的,效率会大大降低.

寻址方式和IO空间
X86架构下IO空间和内存空间是分开的, IO空间使用完全不同的指令来访问(in,
out). RISC架构则不区分IO空间和内存空间,都是直接把IO空间映射到内存空间,直接用内存空间的访问方式来操作.
RISC架构下对于寻址方式同样做了精简,几乎所有的指令都使用寄存器寻址.

编译的区别
CISC的指令丰富的优势,使得它的编译器可以少做很多事情,编译器的设计更简单.而RISC在实现一个功能的时候,需要的指令条目数会更多一些,程序也会更大.

总结:
RISC相对于CISC架构来说,是一种较新的技术,由于没有历史负担,不需要考虑向下兼容,所以它的设计可以做的相当的简单而优雅.
RISC架构的指令,寄存器和流水线特征使它非常适合于并行计算.可以遇见,未来RISC架构将会越来越大放异彩

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