软考-软件设计:计算机体系结构-指令系统:CISC和RISC

CISC和RISC是指令集发展的两种途径。

CISC和RISC 对比

特点

CISC:复杂,指令数量多,频率差别大,多寻址
RISC:精简,指令数量少,操作寄存器,单周期,少寻址,多通用寄存器,流水线

CISC 复杂指令集计算机

ComplexInstruction Set Computer,复杂指令集计算机

用更为复杂的新指令取代原先由软件子程序完成的功能,实现软件功能的硬化,导致机器的指令系统越来越庞大、复杂。

目前使用的绝大多数计算机都属于CISC类型。

缺点

  • 指令集过分庞杂
  • 微程序 技术是CISC 的重要支柱,每条复杂指令都要通过执行一段解释性微程序才能完成,这就需要多个CPU周期,从而降低了机器的处理速度。
  • 由于指令系统过分庞大,使高级语言编译程序选择目标指令的范围很大,并使编译程序本身冗长、复杂,从而难以优化编译使之生成真正高效的目标代码。
  • CISC强调完善的中断控制,势必导致动作繁多、设计复杂、研制周期长。
  • CISC给芯片设计带来很多困难,使芯片种类增多,出错几率增大,成本提高而成品率降低。

RISC 精简指令集计算机

Reduced Instruction Set Computer,精简指令集计算机

基本思想是通过减少指令总数和简化指令功能降低硬件设计的复杂度,使指令能单周期执行,并通过优化编译提高指令的执行速度,采用硬布线控制逻辑优化编译程序。

RISC 在 20 世纪 70 年代末开始兴起,导致机器的指令系统进一步精炼而简单。

RISC 的关键技术

  • 重叠寄存器窗口技术。在伯克利的 RISC 项目中首先采用了重叠寄存器窗口(Overlapping Register Windows)技术。其基本思想是在处理机中设置一个数量比较大的寄存器堆,并把它划分成很多个窗口。每个过程使用其中相邻的3个窗口和一个公共的窗口,而在这些窗口中有一个窗口是与前一个过程共用,还有一个窗口是与下一个过程共用的。与前一过程共用的窗口可以用来存放前一过程传送给本过程的参数,同时也存放本过程传送给前一过程的计算结果。同样,与下一过程共用窗口可以用来存放本过程传送给下一过程的参数和存放下一过程传送给本过程的计算结果。

  • 优化编译技术。RISC使用了大量的 寄存器,如何合理地分配寄存器、提高寄存器的使用效率及减少访存次数等,都应通过编译技术的优化来实现。

  • 超流水及超标量技术。为了进一步提高流水线速度而采用的技术。
  • 硬布线逻辑与微程序相结合在微程序技术中。

题

以下关于RISC((精简指令系统计算机)技术的叙述中,错误的
是()。
A、指令长度固定、指令种类尽量少
B、指令功能强大、寻址方式复杂多样
C、增加寄存器数目以减少访存次数
D、用硬布线电路实现指令解码,快速完成指令译码

答案

B


原文出处:/show_1GWxoQVCh9b.html