408笔记📚

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（三）CISC和RISC ​

1. CISC ​

1.1. 概念 ​

  • 复杂指令系统 CISC（Complex Instruction Set Computer）：指令系统中增加更多 (复杂) 的指令，来提高操作系统的效率；
  • 为了做到程序 (向下) 兼容，指令系统向上只能扩充而不能减去。因此也使得指令系统越来越复杂；
  • 采用 CISC 系统的计算机为复杂指令系统计算机；

1.2. 特点 ​

  • 指令长度一般不固定；
  • 不同指令之间，执行频率和执行时间差别可以很大；
  • 访存指令不限于取数 LOAD 和存数 STORE；

2. RISC ​

2.1. 概念 ​

  • 精简指令系统计算机RISC（Reduced Instruction Set Computer）：对指令数目和寻址方式都做了精简；
    • 实现更容易，指令并行度更好，编译器的效率更高；
  • 通过简化指令系统，使计算机的结构更加简单合理，从而提高运算速度；
  • 兼容性较差；

2.2. 特点 ​

  • 优先选取使用频率最高的一些简单指令，以及一些常用但不复杂的指令；
  • 指令长度固定，指令格式种类少，寻址方式种类少；
  • 不同指令之间各字段的划分比较一致，各字段的功能比较规整；
  • 不同指令之间，执行频率和执行时间差别不大，绝大多数在一个机器周期内完成；
  • 只有取数 LOAD / 存数 STORE 指令访问存储器，其余指令操作都在寄存器之间进行；

ℹ️3. 二者对比 ​

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几个关键的特性

  • RISC 的程序较长；
  • RISC 寄存器较多；
  • RISC 一般使用硬件布线来实现，而不是微程序控制器；
    • 硬件布线：使用逻辑门组合电路实现指令执行的逻辑；
  • 机器周期 ≠ 时钟周期，但是因为 RISC 指令简单，方便实现指令流水线，使得每个时钟周期都可执行一条 RISC 指令，因此可以说，RISC 指令大多数在一个时钟周期内完成；