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24考研计算机组成原理知识梳理:CISC和RISC的基本概念

2023-10-03 11:44:28 来源:天任考研  

天任考研小编为大家整理了“24考研计算机组成原理知识梳理:CISC和RISC的基本概念”相关内容,为计算机考研的考生们提供指导。更多有关计算机考研知识点可关注考研备考栏目。

  24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(ComplexInstructionSetComputer)。

  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(ReduceInstructionSetComputer),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1CISC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

以上是天任考研小编为大家带来的“24考研计算机组成原理知识梳理:CISC和RISC的基本概念”,希望考生们都能备考顺利,考上自己心仪的院校。想了解更多计算机考研备考相关内容请关注考研备考栏目。

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