計算機組成與體系結構 CISC與RISC（4）

指令系統方向發展

增強原有指令的功能，設定更為複雜的新指令實現軟體功能的硬化，這類機器稱為複雜指令系統計算機（cisc）

典型的有採用x86 架構的計算機；

減少指令種類和簡化指令功能，提高指令的執行速度，

這類計算機稱為精簡指令系統計算機（risc）

典型的有 arm、mips 架構的計算機。

cisc(複雜)

指令：指令數量多，使用頻率差別大，可變長格式

定址方式：支援多種

實現方式：微程式控制技術(微碼)

其它：研製周期長

特點：

1）指令系統複雜龐大，指令數目一般為 200 條以上。

2）指令長度不固定，指令格式多，定址方式多。

3）可以訪存的指令不受限制。

4）各種指令使用頻度相差很大。

5）各種指令執行時間相差很大，大多數指令需要多個時鐘週期才能完成。

6）控制器大多數採用微程式控制。有些指令非常複雜，以至於無法採用硬連線控制。

7）難以用優化編譯生成高效的目標**程式。

risc(精簡)

指令：指令數量少，大部分為單週期指令，操作暫存器，只有load/store操作記憶體。

定址方式：支援方式少

實現方式：增加了通用暫存器，適合採用流水線

其它：優化編譯，有效支援高階語言。

特點：

1）選取使用頻率最高的一些簡單指令，複雜指令的功能由簡單指令的組合來實現。

2）只有load/store（取數/存數）指令訪存，其餘指令的操作都在暫存器之間完成。

3）指令長度固定，指令格式種類少，定址方式種類少。

4）cpu 中通用暫存器的數量相當多。

5）risc 一定採用指令流水線技術，大部分指令在乙個時鐘週期內完成。

6）以硬佈線控制為主，不用或少用微程式控制。

7）特別重視編譯優化工作，以減少程式執行時間。

比較

指令數量、指令使用頻率、定址方式、暫存器、流水線支援、高階語言支援

cisc : 複雜，指令數量多，頻率差別大，多定址

risc : 精簡，指令數量少，操作暫存器，單週期，少定址，多通用暫存器，流水線