CISC和RISC的區別

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　　RISC(Reduced Instruction Set Computer)和CISC(complex instruction set computer)是當前CPU的兩種架構。

　　它們的區別在於不一樣的CPU設計理念和方法。

　　早期的CPU所有是CISC架構，它的設計目的是要用最少的機器語言指令來完成所需的計算任務。好比對於乘法運算，在CISC架構的CPU上，可能須要這樣一條指令：MUL ADDRA, ADDRB就能夠將ADDRA和ADDRB中的數相乘並將結果儲存在ADDRA中。將ADDRA, ADDRB中的數據讀入寄存器，相乘和將結果寫回內存的操做所有依賴於CPU中設計的邏輯來實現。這種架構會增長CPU結構的複雜性和對CPU工藝的要求，但對於編譯器的開發十分有利。好比上面的例子，C程序中的a*=b就能夠直接編譯爲一條乘法指令。今天只有Intel及其兼容CPU還在使用CISC架構。

　　RISC架構要求軟件來指定各個操做步驟。上面的例子若是要在RISC架構上實現，將ADDRA, ADDRB中的數據讀入寄存器，相乘和將結果寫回內存的操做都必須由軟件來實現，好比：MOV A, ADDRA; MOV B, ADDRB; MUL A, B; STR ADDRA, A。這種架構能夠下降CPU的複雜性以及容許在一樣的工藝水平下生產出功能更強大的CPU，但對於編譯器的設計有更高的要求。

 

　　CISC（複雜指令集）與RISC（精簡指令集）的區別

　　複雜指令集計算機(CISC)

　　長期來，計算機性能的提升每每是經過增長硬件的複雜性來得到．隨着集成電路技術．特別是VLSI（超大規模集成電路）技術的迅速發展，爲了軟件編程方便和提升程序的運行速度，硬件工程師採用的辦法是不斷增長可實現複雜功能的指令和多種靈活的編址方式。甚至某些指令可支持高級語言語句歸類後的複雜操做。至使硬件愈來愈複雜，造價也相應提升．爲實現複雜操做，微處理器除向程序員提供相似各類寄存器和機器指令功能外。還經過存於只讀存貯器(ROM)中的微程序來實現其極強的功能 ，來處理在分析每一條指令以後執行一系列初級指令運算來完成所需的功能，這種設計的型式被稱爲複雜指令集計算機(Complex Instruction Set Computer-CISC)結構．通常CISC計算機所含的指令數目至少300條以上，有的甚至超過500條。

　　精簡指令集計算機(RISC)

　　採用複雜指令系統的計算機有着較強的處理高級語言的能力，這對提升計算機的性能是有益的。當計算機的設計沿着這條道路發展時。有些人沒有隨波逐流．他們回過頭去看一看過去走過的道路，開始懷疑這種傳統的作法：IBM公司在紐約Yorktown的JhomasI.Wason研究中心於1975年組織力量研究指令系統的合理性問題．由於當時已感到，日趨龐雜的指令系統不但不易實現．並且還可能下降系統性能。1979年以帕特遜教授爲首的一批科學家也開始在美國加冊大學伯克萊分校開展這一研究。結果代表，CISC存在許多缺點。首先，在這種計算機中，各類指令的使用率相差懸殊：一個典型程序的運算過程所使用的80％指令，只佔一個處理器指令系統的20％，事實上最頻繁使用的指令是取、存和加這些最簡單的指令。這樣一來，長期致力於複雜指令系統的設計，其實是在設計一種可貴在實踐中用得上的指令系統的處理器。同時，複雜的指令系統必然帶來結構的複雜性。這不但增長了設計的時間與成本還容易形成設計失誤。此外，儘管VLSI技術如今已達到很高的水平，但也很難把CISC的所有硬件作在一個芯片上，這也妨礙單片計算機的發展。在CISC中，許多複雜指令須要極複雜的操做，這類指令多數是某種高級語言的直接翻版，於是通用性差。因爲採用二級的微碼執行方式，它也下降那些被頻繁調用的簡單指令系統的運行速度。於是，針對CISC的這些弊病。帕特遜等人提出了精簡指令的設想即指令系統應當只包含那些使用頻率很高的少許指令，並提供一些必要的指令以支持操做系統和高級語言。按照這個原則發展而成的計算機被稱爲精簡指令集計算機(Reduced Instruction Set Computer-RISC)結構，簡稱RISC。

咱們常常談論有關"PC"與"Macintosh"的話題，可是又有多少人知道以Intel公司X86爲核心的PC系列正是基於CISC體系結構，而Apple公司的Macintosh則是基於RISC體系結構，CISC與RISC到底有何區別？

　　從硬件角度來看CISC處理的是不等長指令集，它必須對不等長指令進行分割，所以在執行單一指令的時候須要進行較多的處理工做。而RISC執行的是等長精簡指令集，CPU在執行指令的時候速度較快且性能穩定。所以在並行處理方面RISC明顯優於CISC，RISC可同時執行多條指令，它可將一條指令分割成若干個進程或線程，交由多個處理器同時執行。因爲RISC執行的是精簡指令集，因此它的製造工藝簡單且成本低廉。

　　從軟件角度來看，CISC運行的則是咱們所熟識的DOS、Windows操做系統。並且它擁有65%以上的軟件廠商代理爲基於CISC體系結構的PC及其兼容機服務的，像赫赫有名的Microsoft就是其中大量的應用程序。而RISC在此方面卻顯得有些勢單力薄。雖然在RISC上也可運行DOS、Windows，可是須要一個翻譯過程，因此運行速度要慢許多。

　　目前CISC與RISC正在逐步走向融合，Pentium Pro、Nx586、K5就是一個最明顯的例子，它們的內核都是基於RISC體系結構的。他們接受CISC指令後將其分解分類成RISC指令以便在同一時間內可以執行多條指令。因而可知，下一代的CPU將融合CISC與RISC兩種技術，從軟件與硬件方面看兩者會取長補短。