CISC

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cisc的基本概念

cisc的基本概念

cisc的基本概念CISC(Complex Instruction Set Computer)是一种指令集架构,其基本概念是通过提供一组复杂的、多功能的指令来完成复杂的任务。

相比之下,RISC (Reduced Instruction Set Computer)则提倡通过提供简单的、基本操作的指令来实现更高的性能。

本文将详细介绍CISC的基本概念,并逐步回答相关问题。

第一部分:CISC的起源与发展1. CISC的起源是什么?CISC的起源可以追溯到20世纪60年代,当时计算机技术发展初期,硬件资源有限,为了支持更复杂、更高级的操作,计算机设计师开始引入一些复杂的指令,以减少程序开发的工作量。

2. CISC的主要发展阶段有哪些?CISC的发展主要经历了三个阶段:早期的CISC(约20世纪60-70年代)、中期的CISC(约20世纪70-80年代)和现代的CISC(约20世纪90年代至今)。

第二部分:CISC的特点与优势3. CISC的主要特点是什么?CISC的主要特点包括:复杂的指令集、多功能的指令、指令长度不固定、指令执行时间不均匀等。

4. CISC相对于RISC有哪些优势?CISC相对于RISC的优势主要体现在:更强大的指令集,可以更高效地执行复杂任务;更少的程序代码量,编程更简单;更低的内存需求,节省硬件成本等。

第三部分:CISC与RISC的比较与选择5. CISC与RISC之间有哪些区别?CISC和RISC在指令集、指令执行方式、指令长度、执行速度等方面存在差异。

CISC注重提供一组复杂、高级的指令,而RISC则强调简单、基本操作的指令。

CISC通常有变长指令,而RISC则使用固定长度的指令。

6. 什么样的应用场景适合选择CISC?CISC适用于需要处理复杂任务、具有丰富的指令集和较少内存开销的应用场景,例如图形处理、多媒体应用和科学计算等。

第四部分:CISC的发展前景与挑战7. CISC在今后的发展中会面临哪些挑战?CISC在今后的发展中可能面临如下挑战:与RISC架构的竞争、在处理复杂任务方面的瓶颈、对硬件资源的要求等。

RISC和CISC的区别

RISC和CISC的区别

一、RISCRISC (reduced instruction set computer ,精简指令集计算机)是一种执行较少类型计算机指令的微处理器,起源于80年代的MIPS主机(即RISC机), RISC 机中采用的微处理器统称RISC处理器。

这样一来,它能够以更快的速度执行操作(每秒执行更多百万条指令,即MIPS )。

因为计算机执行每个指令类型都需要额外的晶体管和电路元件,计算机指令集越大就会使微处理器更复杂,执行操作也会更慢。

1 . RISC体系的指令特征精简指令集:包含了简单、基本的指令,透过这些简单、基本的指令,就可以组合成复杂指令。

同样长度的指令:每条指令的长度都是相同的,可以在一个单独操作里完成。

单机器周期指令:大多数的指令都可以在一个机器周期里完成,并且允许处理器在同一时间内执行一系列的指令。

2 . RISC体系的优缺点优点:在使用相同的晶片技术和相同运行时钟下,RISC系统的运行速度将是CISC的2〜4倍。

由于RISC处理器的指令集是精简的,它的记忆体管理单元、浮点单元等都能设计在同一块晶片上。

RISC处理器比相对应的CISC处理器设计更简单,所需要的时间将变得更短,并可以比CISC处理器应用更多先进的技术,开发更快的下一代处理器。

缺点:多指令的操作使得程式开发者必须小心地选用合适的编译器,而且编写的代码量会变得非常大。

另外就是RISC体系的处理器需要更快记忆体,这通常都集成于处理器内部,就是L1 Cache (一级缓存)。

二、CISCCISC是复杂指令系统计算机(Complex Instruction Set Computer )的简称,微处理器是台式计算机系统的基本处理部件,每个微处理器的核心是运行指令的电路。

指令由完成任务的多个步骤所组成,把数值传送进寄存器或进行相加运算。

1. CISC体系的指令特征使用微代码。

指令集可以直接在微代码记忆体(比主记忆体的速度快很多)里执行,新设计的处理器,只需增加较少的电晶体就可以执行同样的指令集,也可以很快地编写新的指令集程式。

精简指令集和复杂指令集的区别

精简指令集和复杂指令集的区别

精简指令集和复杂指令集的区别RISC(精简指令集计算机)和CISC(复杂指令集计算机)是当前CPU的两种。

它们的区别在于不同的CPU设计理念和⽅法。

CPU架构是⼚商给属于同⼀系列的CPU产品定的⼀个规范,主要⽬的是为了区分不同类型CPU的重要标⽰早期的CPU全部是CISC架构,它的设计⽬的是要⽤最少的机器语⾔指令来完成所需的计算任务。

⽐如对于乘法运算,在CISC架构的CPU 上,您可能需要这样⼀条指令:MUL ADDRA, ADDRB就可以将ADDRA和ADDRB中的数相乘并将结果储存在ADDRA中。

将ADDRA, ADDRB中的数据读⼊寄存器,相乘和将结果写回内存的操作全部依赖于CPU中设计的逻辑来实现。

这种架构会增加CPU结构的复杂性和对CPU⼯艺的要求,但对于编译器的开发⼗分有利。

⽐如上⾯的例⼦,C程序中的a*=b就可以直接编译为⼀条乘法指令。

今天只有Intel及其兼容CPU还在使⽤CISC架构。

RISC架构要求软件来指定各个操作步骤。

上⾯的例⼦如果要在RISC架构上实现,将ADDRA, ADDRB中的数据读⼊寄存器,相乘和将结果写回内存的操作都必须由软件来实现,⽐如:MOV A, ADDRA; MOV B, ADDRB; MUL A, B; STR ADDRA, A。

这种架构可以降低CPU的复杂性以及允许在同样的⼯艺⽔平下⽣产出功能更强⼤的CPU,但对于编译器的设计有更⾼的要求。

复杂指令集计算机(CISC) 长期来,计算机性能的提⾼往往是通过增加硬件的复杂性来获得.随着集成电路技术.特别是VLSI(超⼤规模集成电路)技术的迅速发展,为了软件编程⽅便和提⾼程序的运⾏速度,硬件⼯程师采⽤的办法是不断增加可实现复杂功能的指令和多种灵活的编址⽅式.甚⾄某些指令可⽀持⾼级语⾔语句归类后的复杂操作.⾄使硬件越来越复杂,造价也相应提⾼.为实现复杂操作,微处理器除向程序员提供类似各种寄存器和机器指令功能外.还通过存于只读存贮器(ROM)中的微程序来实现其极强的功能,傲处理在分析每⼀条指令之后执⾏⼀系列初级指令运算来完成所需的功能,这种设计的型式被称为复杂指令集计算机(Complex Instruction Set Computer-CISC)结构.⼀般CISC计算机所含的指令数⽬⾄少300条以上,有的甚⾄超过500条.精简指令集计算机(RISC) 采⽤复杂指令系统的计算机有着较强的处理⾼级语⾔的能⼒.这对提⾼计算机的性能是有益的.当计算机的设计沿着这条道路发展时.有些⼈没有随波逐流.他们回过头去看⼀看过去⾛过的道路,开始怀疑这种传统的做法:IBM公司没在纽约Yorktown的JhomasI.Wason研究中⼼于1975年组织⼒量研究指令系统的合理性问题.因为当时已感到,⽇趋庞杂的指令系统不但不易实现.⽽且还可能降低系统性能.1979年以帕特逊教授为⾸的⼀批科学家也开始在美国加册⼤学伯克莱分校开展这⼀研究.结果表明,CISC存在许多缺点.⾸先.在这种计算机中.各种指令的使⽤率相差悬殊:⼀个典型程序的运算过程所使⽤的80%指令.只占⼀个处理器指令系统的20%.事实上最频繁使⽤的指令是取、存和加这些最简单的指令.这样-来,长期致⼒于复杂指令系统的设计,实际上是在设计⼀种难得在实践中⽤得上的指令系统的处理器.同时.复杂的指令系统必然带来结构的复杂性.这不但增加了设计的时间与成本还容易造成设计失误.此外.尽管VLSI技术现在已达到很⾼的⽔平,但也很难把CISC的全部硬件做在⼀个芯⽚上,这也妨碍单⽚计算机的发展.在CISC中,许多复杂指令需要极复杂的操作,这类指令多数是某种⾼级语⾔的直接翻版,因⽽通⽤性差.由于采⽤⼆级的微码执⾏⽅式,它也降低那些被频繁调⽤的简单指令系统的运⾏速度.因⽽.针对CISC的这些弊病.帕特逊等⼈提出了精简指令的设想即指令系统应当只包含那些使⽤频率很⾼的少量指令.并提供⼀些必要的指令以⽀持操作系统和⾼级语⾔.按照这个原则发展⽽成的计算机被称为精简指令集计算机(Reduced Instruction Set Computer-RISC)结构.简称RISC.CISC与RISC的区别  我们经常谈论有关"PC"与"Macintosh"的话题,但是⼜有多少⼈知道以Intel公司X86为核⼼的PC系列正是基于CISC体系结构,⽽ Apple 公司的Macintosh则是基于RISC体系结构,CISC与RISC到底有何区别? 从硬件⾓度来看CISC处理的是不等长指令集,它必须对不等长指令进⾏分割,因此在执⾏单⼀指令的时候需要进⾏较多的处理⼯作。

国民技术网络安全认证

国民技术网络安全认证

国民技术网络安全认证国民技术网络安全认证,简称CISC(Certification for Information Security Competency),是由中国国家互联网信息办公室和中国网络安全协会共同推出的一项重要认证。

CISC认证有助于提升网络安全意识和能力,保护网络空间安全,有效应对网络威胁和攻击。

该认证旨在建立标准化、持续性的网络安全培训和认证机制,推动网络安全技术和管理水平的提升。

CISC认证主要包括两个方面的内容:网络安全技能培训和网络安全管理规范。

网络安全技能培训包括网络安全入门知识、常见网络威胁和攻击的防范、网络安全工具和技术的应用等。

网络安全管理规范则包括网络安全法律法规、网络安全政策和制度、网络安全事件应急预案等方面的内容。

CISC认证的科目设置合理,全面覆盖了网络安全的各个领域,涵盖了从基础知识到高级技术的各个层次。

参加认证的人员需要通过笔试和实操考试,证明自己具备相关的网络安全知识和技能。

网络安全专业人员可以通过CISC认证证明自己的实际能力,提高求职竞争力;企事业单位可以通过认证推动内部网络安全管理和技术水平的提升,有效防范网络安全风险。

CISC认证的启动为国内网络安全技术和管理人才的培养提供了有效的保障。

在当前信息化发展快速的背景下,网络安全面临着越来越多的挑战和威胁。

只有通过建立标准化的认证体系,培养高素质的网络安全人才,才能保护国家和个人的信息安全。

总之,国民技术网络安全认证是一项重要的认证制度,有助于提升网络安全意识和能力,保护网络空间安全。

通过参与认证,个人和企事业单位能够有效提升自身网络安全水平,增强对网络威胁和攻击的防范能力。

国家网络安全的建设需要广大网络从业人员共同努力,CISC认证在培养网络安全人才方面发挥着重要的作用。

简述risc和cisc的区别

简述risc和cisc的区别

简述risc和cisc的区别在计算机技术的许多变革中,复杂指令集计算机(CISC)过渡到精简指令集计算机(RISC)体系结构的转变是很重要的一个方面。

正是RISC的出现发展大大推动了嵌入式系统性能的提高和功能的完善。

什么是CISC和RISC ?CISC的英文全称为Complex InstrucTIon Set Computer,即复杂指令系统计算机,从计算机诞生以来,人们一直沿用CISC指令集方式。

早期的桌面软件是按CISC设计的,并一直沿续到现在。

目前,桌面计算机流行的x86体系结构即使用CISC。

微处理器(CPU)厂商一直在走CISC的发展道路,包括Intel、AMD,还有其他一些现在已经更名的厂商,如TI(德州仪器)、IBM以及VIA(威盛)等。

在CISC微处理器中,程序的各条指令是按顺序串行执行的,每条指令中的各个操作也是按顺序串行执行的。

顺序执行的优点是控制简单,但计算机各部分的利用率不高,执行速度慢。

CISC架构的服务器主要以IA-32架构(Intel Architecture,英特尔架构)为主,而且多数为中低档服务器所采用。

RISC的英文全称为Reduced InstrucTIon Set Computer,即精简指令集计算机,是一种执行较少类型计算机指令的微处理器,起源于80年代的MIPS主机(即RISC机),RISC机中采用的微处理器统称RISC处理器。

这样一来,它能够以更快的速度执行操作(每秒执行更多百万条指令,即MIPS)。

因为计算机执行每个指令类型都需要额外的晶体管和电路元件,计算机指令集越大就会使微处理器更复杂,执行操作也会更慢。

特点区别各方面如下:1、指令系统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。

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。

cisc risc vliw 通俗理解 指令系统划分

cisc risc vliw 通俗理解 指令系统划分

cisc risc vliw 通俗理解指令系统划分计算机指令系统是计算机硬件能够识别和执行的一组指令,它是计算机软件和硬件之间的接口。

指令系统的设计直接影响到计算机的性能、功能和成本。

根据指令系统的特点,可以将指令系统划分为CISC(Complex Instruction Set Computing,复杂指令集计算)、RISC(Reduced Instruction Set Computing,精简指令集计算)和VLIW(Very Long Instruction Word,超长指令字)三种类型。

1. CISC(复杂指令集计算)CISC是一种早期的指令系统设计方法,其主要特点是指令长度不固定,一条指令可以完成多个操作。

CISC指令系统中的指令通常包括数据操作、逻辑操作、控制转移等多种功能。

这种设计使得程序员可以用较少的指令完成复杂的任务,提高了编程的灵活性。

然而,CISC指令系统的复杂性也带来了一些问题:- 指令长度不固定导致硬件设计的复杂度增加,降低了处理器的运行速度;- 由于一条指令可以完成多个操作,需要更多的时钟周期来执行,降低了处理器的性能;- 程序中存在大量复杂的指令,使得编译器难以优化代码,降低了程序的执行效率。

2. RISC(精简指令集计算)为了解决CISC指令系统中存在的问题,研究人员提出了RISC指令系统设计方法。

RISC的主要特点是指令长度固定,一条指令只完成一个基本操作。

这使得硬件设计变得简单,提高了处理器的运行速度和性能。

RISC指令系统中的指令主要包括数据操作、逻辑操作和控制转移等基本操作。

与CISC相比,RISC具有以下优点:- 指令长度固定,简化了硬件设计,提高了处理器的运行速度;- 一条指令只完成一个基本操作,减少了时钟周期的数量,提高了处理器的性能;- 程序中的基本操作较为简单,便于编译器优化代码,提高了程序的执行效率。

然而,RISC指令系统的局限性在于其编程灵活性较低,程序员需要使用较多的指令来完成复杂的任务。

处理器知识-RISC和CISC架构分析对比

处理器知识-RISC和CISC架构分析对比

处理器知识: RISC和CISC架构分析对比CISC(复杂指令集计算机)和RISC(精简指令集计算机)是当前CPU的两种架构。

它们的区别在于不同的CPU设计理念和方法。

早期的CPU全部是CISC架构,它的设计目的是 CISC 要用最少的机器语言指令来完成所需的计算任务。

RISC和CISC是设计制造微处理器的两种典型技术,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。

x86架构采用CISC,而ARM采用RISC。

ARM成立于1991年,是一家出售IP(技术知识产权)的公司,所谓的技术知识产权,就有点像是卖房屋的结构设计图,至于要怎修改,哪边开窗户,以及要怎加盖其它的花园,就看买了设计图的厂商自己决定。

而ARM的架构是采用RISC架构,如同它的名称一样,Advanced RISC Machines,RISC 架构在当初的PC架构争霸战虽然败给Intel所主导的x86处理器架构,却默默在另外的领域成长壮大;小从硬盘转速控制、电信基地台的计算、汽车喷射引擎的控制、音响系统、相机引擎,大到电动机具的控制等等,都能够看见采用ARM授权架构处理器的身影。

而有了设计图,当然还要有把设计图实现的厂商,而这些就是ARM架构的授权客户群。

包括:高通、华为、联发科、TI、Freescale等。

X86是英特尔Intel首先开发制造的一种微处理器体系结构的泛称,包括Intel8086、80186、80286、80386以及80486以86结尾系列,英特尔统治整个CPU产业链长达数十年。

但是,Intel以增加处理器本身复杂度作为代价,去换取更高的性能,但集成的指令集数量越来越多,给硬件带来的负荷也就越来越大,无形中增加了功耗和设计难度。

ARM(Advanced RISC Machines)公司是苹果、Acorn、VLSI、Technology等公司的合资企业。

RISC和CISC的区别

RISC和CISC的区别

RISC和CISC的区别RISC的简介RISC(reduced instruction set computer,精简指令集计算机)是一种执行较少类型计算机指令的微处理器(如下图)起源于80年代的MIPS主机,RISC机中采用的微处理器统称RISC处理器。

这样一来,它能够以更快的速度执行操作(每秒执行更多百万条指令,即MIPS)。

因为计算机执行每个指令类型都需要额外的晶体管和电路元件,计算机指令集越大就会使微处理器更复杂,执行操作也会更慢。

RISC的简单使得在选择如何使用微处理器上的空间时拥有更多的自由。

比起从前,高级语言编译器能产生更有效的代码,因为编译器使用RISC机器上的更小的指令集。

RISC微处理器不仅精简了指令系统,采用超标量和超流水线结构;它们的指令数目只有几十条,却大大增强了并行处理能力。

如:1987年Sun Microsystem公司推出的SPARC芯片就是一种超标量结构的RISC处理器。

而SGI公司推出的MIPS处理器则采用超流水线结构,这些RISC处理器在构建并行精简指令系统多处理机中起着核心的作用。

RISC处理器是当今UNIX领域64位多处理机的主流芯片。

其特点主要有:一,由于指令集简化后,流水线以及常用指令均可用硬件执行;二,采用大量的寄存器,使大部分指令操作都在寄存器之间进行,提高了处理速度;三,采用缓存-主存-外存三级存储结构,使取数与存数指令分开执行,使处理器可以完成尽可能多的工作,且不因存储器存取信息而放慢处理速度。

由于RISC处理器指令简单、采用硬布线控制逻辑、处理能力强、速度快,世界上绝大部分UNIX工作站和服务器厂商均采用RISC芯片作CPU用。

RISC芯片的工作频率一般在400MHZ数量级。

时钟频率低,功率消耗少,温升也少,机器不易发生故障和老化,提高了系统的可靠性。

单一指令周期容纳多部并行操作。

在RISC微处理器发展过程中。

曾产生了超长指令字(VLIW)微处理器,它使用非常长的指令组合,把许多条指令连在一起,以能并行执行。

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编辑词条CISCCISC的英文全称为“Complex Instruction Set Computer”,即“复杂指令系统计算机”,从计算机诞生以来,人们一直沿用CISC指令集方式。

早期的桌面软件是按CISC 设计的,并一直沿续到现在。

目前,桌面计算机流行的x86体系结构即使用CISC。

微处理器(CPU)厂商一直在走CISC的发展道路,包括Intel、AMD,还有其他一些现在已经更名的厂商,如TI(德州仪器)、Cyrix以及VIA(威盛)等。

在CISC微处理器中,程序的各条指令是按顺序串行执行的,每条指令中的各个操作也是按顺序串行执行的。

顺序执行的优点是控制简单,但计算机各部分的利用率不高,执行速度慢。

CISC架构的服务器主要以IA-32架构(Intel Architecture,英特尔架构)为主,而且多数为中低档服务器所采用。

CISC(复杂指令集计算机)和RISC(精简指令集计算机)是当前CPU的两种架构。

它们的区别在于不同的CPU设计理念和方法。

早期的CPU全部是CISC架构,它的设计目的是要用最少的机器语言指令来完成所需的计算任务。

比如对于乘法运算,在CISC架构的CPU上,您可能需要这样一条指令:MUL ADDRA, ADDRB就可以将ADDRA和ADDRB中的数相乘并将结果储存在ADDRA中。

将ADDRA, ADDRB 中的数据读入寄存器,相乘和将结果写回内存的操作全部依赖于CPU中设计的逻辑来实现。

这种架构会增加CPU结构的复杂性和对CPU工艺的要求,但对于编译器的开发十分有利。

比如上面的例子,C程序中的a*=b就可以直接编译为一条乘法指令。

今天只有Intel及其兼容CPU还在使用CISC架构。

RISC架构要求软件来指定各个操作步骤。

上面的例子如果要在RISC架构上实现,将ADDRA, ADDRB中的数据读入寄存器,相乘和将结果写回内存的操作都必须由软件来实现,比如:MOV A, ADDRA; MOV B, ADDRB; MUL A, B; STR ADDRA, A。

这种架构可以降低CPU的复杂性以及允许在同样的工艺水平下生产出功能更强大的CPU,但对于编译器的设计有更高的要求。

RISC 和CISC 是目前设计制造微处理器的两种典型技术,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社设计相对容易,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 微处理器结构简单,布局紧凑,设计周期短,且易于采用最新技术;CISC 微处理器结构复杂,设计周期长。

(7)用户使用:RISC 微处理器结构简单,指令规整,性能容易把握,易学易用;CISC微处理器结构复杂,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。

编辑词条riscRISC(reduced instruction set computer,精简指令集计算机)是一种执行较少类型计算机指令的微处理器,起源于80年代的MIPS主机(即RISC机),RISC机中采用的微处理器统称RISC处理器。

这样一来,它能够以更快的速度执行操作(每秒执行更多百万条指令,即MIPS)。

因为计算机执行每个指令类型都需要额外的晶体管和电路元件,计算机指令集越大就会使微处理器更复杂,执行操作也会更慢。

纽约约克镇IBM研究中心的John Cocke证明,计算机中约20%的指令承担了80%的工作,于1974年,他提出RISC的概念。

第一台得益于这个发现的电脑是1980年IBM的PC/XT。

再后来,IBM的RISC System/6000也使用了这个思想。

RISC这个词本身属于伯克利加利福尼亚大学的一个教师David Patterson。

RISC这个概念还被用在Sun公司的SPARC微处理器中,并促成了现在所谓的MIPS技术的建立,它是Silicon Graphics的一部分。

许多当前的微芯片现在都使用RISC概念。

RISC概念已经引领了微处理器设计的一个更深层次的思索。

设计中必须考虑到:指令应该如何较好的映射到微处理器的时钟速度上(理想情况下,一条指令应在一个时钟周期内执行完);体系结构需要多“简单”;以及在不诉诸于软件的帮助下,微芯片本身能做多少工作等等。

除了性能的改进,RISC的一些优点以及相关的设计改进还有:@如果一个新的微处理器其目标之一是不那么复杂,那么其开发与测试将会更快。

@使用微处理器指令的操作系统及应用程序的程序员将会发现,使用更小的指令集使得代码开发变得更加容易。

@RISC的简单使得在选择如何使用微处理器上的空间时拥有更多的自由。

@比起从前,高级语言编译器能产生更有效的代码,因为编译器使用RISC机器上的更小的指令集。

除了RISC,任何全指令集计算机都使用的是复杂指令集计算(CISC)。

RISC典型范例如:MIPS R3000、HP—PA8000系列,Motorola M88000等均属于RISC微处理器。

RISC主要特点:RISC微处理器不仅精简了指令系统,采用超标量和超流水线结构;它们的指令数目只有几十条,却大大增强了并行处理能力。

如:1987年Sun Microsystem公司推出的SPARC芯片就是一种超标量结构的RISC处理器。

而SGI公司推出的MIPS 处理器则采用超流水线结构,这些RISC处理器在构建并行精简指令系统多处理机中起着核心的作用。

RISC处理器是当今UNIX领域64位多处理机的主流芯片性能特点一:由于指令集简化后,流水线以及常用指令均可用硬件执行;性能特点二:采用大量的寄存器,使大部分指令操作都在寄存器之间进行,提高了处理速度;性能特点三:采用缓存—主机—外存三级存储结构,使取数与存数指令分开执行,使处理器可以完成尽可能多的工作,且不因从存储器存取信息而放慢处理速度。

应用特点;由于RISC处理器指令简单、采用硬布线控制逻辑、处理能力强、速度快,世界上绝大部分UNIX工作站和服务器厂商均采用RISC芯片作CPU用。

如原DEC的Alpha21364、IBM的Power PC G4、HP的PA—8900、SGI的R12000A 和SUN Microsystem公司的Ultra SPARC ║。

运行特点:RISC芯片的工作频率一般在400MHZ数量级。

时钟频率低,功率消耗少,温升也少,机器不易发生故障和老化,提高了系统的可靠性。

单一指令周期容纳多部并行操作。

在RISC微处理器发展过程中。

曾产生了超长指令字(VLIW)微处理器,它使用非常长的指令组合,把许多条指令连在一起,以能并行执行。

VLIW处理器的基本模型是标量代码的执行模型,使每个机器周期内有多个操作。

有些RISC处理器中也采用少数VLIW指令来提高处理速度。

RISC 和CISC 是目前设计制造微处理器的两种典型技术,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社设计相对容易,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 微处理器结构简单,布局紧凑,设计周期短,且易于采用最新技术;CISC 微处理器结构复杂,设计周期长。

(7)用户使用:RISC 微处理器结构简单,指令规整,性能容易把握,易学易用;CISC微处理器结构复杂,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。

目前常见使用RISC的处理器包括DEC Alpha、ARC、ARM、MIPS、PowerPC 和SPARC等。

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