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2024考研计算机组成原理知识梳理：CISC和RISC的基本概念

2023-10-01 07:13:00来源：网络

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　　2024考研计算机组成原理知识梳理：CISC和RISC的基本概念

　　一、CISC基本概念

　　长期以来，计算机性能的提高往往是通过增加硬件的复杂性获得的，随着 VLSI(超大规模集成电路) 技术的迅速发展，硬件成本不断下降，软件成本不断上升，促使人们在指令系统中增加更多的指令和更复杂的指令，以适应不同应用领域的需要。这种基于复杂指令系统设计的计算机称为复杂指令系统计算机，简称 CISC(Complex Instruction Set Computer)。

　　早期CISC设计风格的主要特点：

　　(1)指令系统复杂，指令多、寻址方式多、指令格式多。

　　(2)指令周期长，绝大多数指令需要多个时钟周期才能完成。

　　(3)各种指令都能访问存储器：除了专门的存储器读写指令外，运算指令也能访问存储器。

　　(4)采用微程序控制。

　　(5)有专用寄存器。

　　(6)难以进行编译优化来生成高效目标代码。

　　CISC缺点：日趋庞大的指令系统不但使计算机的研制周期变长，而且难以保证设计的正确性，难以调试和维护，并且因指令操作复杂而增加机器周期，从而降低了系统性能。

　　二、RISC基本概念

　　RISC (Reduce Instruction Set Computer)，表示精简指令集计算机。使用RISC目的是减小代码空间。

　　RISC计算机的特点：

　　(1)简化的指令系统，指令少、寻址方式少、指令格式少、指令长度一致。

　　(2)以寄存器-寄存器方式工作，除Load/Store指令可访问存储器外，其余指令都只访问寄存器。

　　(3)指令周期短，以流水线方式工作，因而除Load/Store指令外，其他简单指令都只需一个或一个不到的时钟周期就可完成。

　　(4)采用大量通用寄存器，以减少访存次数。

　　(5)采用组合逻辑电路控制，不用或少用微程序控制。

　　(6)采用优化的编译系统，力求有效地支持高级语言程序。

　　三、CISC和RISC比较

　　表1 CISC与RISC的对比

　　对比项目 类别CISCRISC

　　指令系统复杂，庞大简单，精简

　　指令数目一般大于200条一般小于100条

　　指令字长不固定等长

　　寻址方式多少

　　可访存指令不加限制只有LOAD/STORE指令

　　各种指令执行时间相差较大绝大多数在一个周期内完成

　　通用寄存器数量较少多

　　控制方式绝大多数为微程序控制绝大多数为组合逻辑控制

　　指令流水线可以通过一定方式实现必须实现

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本文关键字: 考研计算机复习指导

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