计算机体系结构-精简指令集和复杂指令集

精简指令集（CISV）和复杂指令集（RISC）

一、Intel和AMD可以认为是CISC的典型代表。一条复杂的指令实现复杂的功能，对于编译器的要求低，只需一条指令就可以解决问题。ARM必须将数据加载到寄存器才能被指令使用。举例如下：

// Intel AVX指令集如下：
// 将寄存器ymm1 += ymm3(或者地址mem中值) * ymm2
// 这是一条CISC指令集，最后一个操作数可以从地址或者寄存器中直接读，这将增加逻辑电路的复杂度。
vfmadd231ps ymm1, ymm2, ymm3/mem// ARM是典型的RISC代码，其fmadd指令只能从寄存器中读数据,必须线从内存加载数据到寄存器。
// v0 += v1 * v2
ld1 {v1.4s}, [x9]
ld1 {v2.4s}, [x10]
ld1 {v0.4s}, [x11]
fmla v0.4s, v1.4s, v2.4s
st1 {v0.4s}, [x11]

CISC对CPU逻辑电路的设计要求高，简化了对编译器的要求，但是带来了CPU成本和功耗的增加。
RISC通过多条简单指令拼凑一个复杂功能，对编译器优化要求高，但是功耗低，CPU设计简单，主要用在端侧。

CISC指令长度不固定，指令较多，这将导致指令切割复杂，通常需要切割未多个微操作码，然后执行计算。
RISC指令长度固定，指令较少，指令码切割简单，这将更容易并行化，执行效率高。

主要体现在可访存指令上：指令不加限制（CISC）只能是LOAD/STORE指令（RISC）

二、指令的组成
一条指令主要有操作码和操作数地址码两部分组成
（1）定长操作码指令：计算机的硬件简单，指令译码和执行速度快，但是随着指令增多，指令划分为操作地址码的位数降低，适用于较长位数系统32位及以上。
（2）变长操作码指令：技能表示较多指令集又能表示较大的操作数地址码，这在16位系统常用。指令译码和执行速度慢。
（3）操作码和操作数交织：操作码不再集中在指令高字节处，指令译码很复杂，不常用。

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