目录
- 前言
- 1. CISC（复杂指令集计算）
- 2. RISC（精简指令集计算）
- 3. 差异
前言
对于这方面的知识常见于408或者软考
CISC（Complex Instruction Set Computing）和RISC（Reduced Instruction Set Computing）是两种不同的指令集架构，它们在处理器设计中扮演着重要角色
1. CISC（复杂指令集计算）
CISC 架构设计的核心思想是在一条指令中完成尽可能多的工作，代表一条指令可以执行多个低级操作，包括内存访问、算术运算、逻辑操作等
特点：
- 指令集复杂，包含大量的指令，有些指令长度甚至超过一个字节
- 指令的执行时间不固定，可能因为指令的复杂性而变化
- CISC 处理器通常具有多种寻址模式，可以更灵活地访问内存
- 具有大型指令集，能够处理高级语言的复杂结构，如条件语句和循环
优点：
- 适合处理复杂的高级语言代码，减少了编译器的负担
- 单条指令完成多个操作，有时可以提高程序的执行效率
缺点：
- 指令集过于复杂，导致处理器设计和实现难度增加
- 复杂的指令集可能导致较低的指令执行效率
- 更复杂的硬件结构可能会增加功耗和成本
2. RISC（精简指令集计算）
RISC 架构设计的核心思想是简化指令集，每条指令执行的操作尽量少，甚至是单一的操作
特点：
- 指令集简单，指令长度通常是固定的
- 每条指令的执行时间基本相同，通常是一个时钟周期
- RISC 处理器通常具有固定的寻址模式，简化了指令的解码和执行过程
- 由于指令集简单，RISC 处理器的控制逻辑通常更简单，可以更高效地实现
优点：
- 指令执行速度更快，因为每条指令的执行时间更加可预测和稳定
- 更简单的指令集架构使得处理器的设计和实现更加容易
- 更少的指令意味着更少的芯片面积和更低的功耗
缺点：
- 需要更多的指令来完成复杂的操作，可能导致程序体积增加
- 对于一些特定的应用，可能需要更多的指令才能完成相同的任务，导致性能下降
3. 差异
分析复杂度：
| 指令集复杂度 | 指令执行效率 | 硬件复杂度 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
| CISC 拥有较为复杂的指令集，可以执行更多的操作 RISC 则采用精简的指令集，每条指令执行的操作较少 | 由于指令长度固定且执行时间相对稳定，RISC 处理器的指令执行效率通常高于 CISC 处理器 | CISC 处理器的硬件结构通常更加复杂，因为需要支持复杂的指令集 RISC 处理器的硬件结构通常更简单，指令执行的逻辑更清晰 | CISC 处理器适合处理复杂的高级语言代码 RISC 处理器在对性能要求更高、功耗更低的场景下更为适用 |
分析差异：
| 指令系统类型 | 指令 | 寻址方式 | 实现方式 | 其它 |
|---|---|---|---|---|
| CISC（复杂） | 数量多，使用频率差别大，可变长格式 | 支持多种 | 微程序控制技术（微码） | 颜值周期长 |
| RISC（精简） | 数量少，使用频率接近，订场格式，大部分为单周期指令，操作寄存器，只有Load/Store操作内存 | 支持方式少 | 增加通用寄存器，硬布线逻辑控制为主，适合采用流水线 | 优化编译，有效支持高级语言 |
