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  • 复杂指令集与精简指令集

    千次阅读 2015-12-24 23:27:01
    两种主要的计算机处理器体系结构:复杂指令集与精简指令集

    复杂指令集与精简指令集

    两种主要的计算机处理器体系结构:

    • CISC(Complex Instruction Set Computer,复杂指令集计算机)
    • RISC(Reduced Instruction Set Computer,精简指令集计算机)

    CISC(复杂指令集)

    • 即 冯·诺依曼结构(普林斯顿结构),指令与数据存储在同一存储器中;
    • 采用CISC结构的处理器,指令线与数据线分时复用;
    • 程序指令存储地址与数据存储地址指向同一个存储器的不同物理位置,则程序指令和数据的宽度相同;
    • 取指令与取数据不能同时进行,速度受限;
    • Intel 8051、Motorola MC68xxx、Atmel AT89

    RISC(精简指令集)

    • 即 哈佛结构,指令与数据存储于两个不同的存储空间;
    • 程序存储器与数据存储器相互独立,独立编址,独立访问;
    • 分离的程序总线与数据总线在一个机器周期中,可同时获得指令字和操作数,提高执行效率;
    • 取指令和取数据同时进行,且一般指令线宽与数据线,可包含更多的处理信息;
    • Motorola/IBM PowerPC、Atmel AVR、Microchip PIC、ARM
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  • 复杂指令集与精简指令集的原子操作 以a++的动作为例: 在精简指令集下,这个加法操作不是原子的,包括多个汇编步骤,典型的情况包括3个步骤:ldr、add、str,即读取内存数据到CPU寄存器,修改数据,将修改后的...

    复杂指令集与精简指令集的原子操作

    以a++的动作为例:

     

    在精简指令集下,这个加法操作不是原子的,包括多个汇编步骤,典型的情况包括3个步骤:ldr、add、str,即读取内存数据到CPU寄存器,修改数据,将修改后的数据存入内存(读、修改、写,也叫做RMW原则),如下所示:

    在复杂指令集下,可以直接在内存上进行加减动作,一条add汇编指令即可完成,因此在单核情况下,这个a++的动作是原子的。但是,在多核情况下,a++的操作并不是原子的,因为你做a++之前,有可能被其它核上的高优先级线程抢占并先一步做完a++,然后等到你做a++的时候,结果就相当于做了两遍a++,这显然与你的预期结果不符合,因为你期望获得的是做一遍a++的结果。正因如此,我们在编写底层代码的时候,都应该假设当前的环境是多核的,并按照多核环境来编程。

     

     

     

     

     

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  • 精简指令集与复杂指令集

    千次阅读 2017-03-04 21:35:39
    接触到计算机的时候,就听过两个想对应的名词:精简指令集复杂指令集。于是就望文生意的认为,精简指令集就是指令少的指令集,而复杂指令集就是指令比较多的指令集。拿着自己的理解,和一些指令集想比较,还真是这...

    转自:http://blog.sina.com.cn/s/blog_59bbea370100ecic.html

    接触到计算机的时候,就听过两个想对应的名词:精简指令集和复杂指令集。于是就望文生意的认为,精简指令集就是指令少的指令集,而复杂指令集就是指令比较多的指令集。拿着自己的理解,和一些指令集想比较,还真是这个意思(运气而已,知其然,不知其所以然)。

    随着技术的积累,见识的增多,才发现,自己以前的认识是那么可笑。

    指令集可以认为是一个CPU的指令集合,他有“发送者”和“接收者”之分。当“发送者”将一个指令发给“接收者”是,“接收者”还得进一步讲指令细分,将指令分成最精简的动作,然后执行。这种指令的指令集就叫做“复杂指令集”,或者是CISC(Complex Instruction Set Computer)。而另外一种,“接收者”在接收到的指令时,不需要再指令进行划分,已经是最精简了,这种指令集就叫做“精简指令集”,或者是RISC(Reduced Instruction Set Computer)。

    这就像是汽车运动一样,复杂指令集就相当于“左转90°”“右转10°”“倒退10米”“前进100米”“左转20°”等动作,而精简指令集就相当于“前进”“左转”“右转”“倒退”等这些指令。复杂指令集中的“左转90°”指令最后在执行时必须简化成“左转>后退>左转>后退>前进”等指令才能实现。

    有上边的分析,我们就可以知道,精简指令集的特点也确实是指令比较少,而复杂指令集的特点也是指令数目比较多,但这并不是本质特点。

    这个故事告诉我们:

    不能以特点去解释本质。

    不能浅尝辄止,想当然。


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  • CISC复杂指令集计算机( Complex Instruction Set Computer ) 指令 数量多、适用频率差别大、可变长 寻址方式 支持多种寻址方式 实现方式 微程序控制技术(微码) 其他 研制周期长 RISC精简指令集计算机( Reduced ...

    CISC与RISC

    此部分知识在软考中出现的频率极高,且经常记不全特点,故此专门写一篇博客进行总结

    CISC复杂指令集计算机( Complex Instruction Set Computer )

    指令

    数量多、适用频率差别大、可变长

    寻址方式

    支持多种寻址方式

    实现方式

    微程序控制技术(微码)

    其他

    研制周期长

    RISC精简指令集计算机( Reduced Instruction Set Computing )

    指令

    数量少、适用频率相近定长格式、大部分为单周期指令、操作寄存器、只有Load/Store操作内存

    寻址方式

    支持方式少

    实现方式

    增加了通用寄存器硬布线逻辑控制为主、适合采用流水线;需要类库多

    其他:

    优化编译、有效支持高级语言

    总结

    底层复杂顶层精简

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  • 参见:CPU的精简指令集与复杂指令集之我见
  • 一个是增强指令的功能,设置一些功能复杂的指令,把一些原来由软件实现的、常用的功能改用硬件的指令系统来实现,这种计算机系统称为复杂指令系统计算机(Complex Instruction Set Computer,CISC)。   另一个是...
  • 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...
  • CISC(复杂指令集RISC(精简指令集)的区别

    万次阅读 多人点赞 2018-08-20 09:36:56
    复杂指令集计算机(CISC) Complex Instruction SetComputer 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...
  • RISC(Reduced Instruction Set Computing,精简指令集计算机)和CISC(Complex Instruction Set Computer,复杂指令集计算机)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...
  • 精简与复杂指令集CPU的比较,对使用精简指令集开发还是复杂指令集开发软件做了较全面的分析。
  • CISC(复杂指令集RISC(精简指令集)的区别 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...
  • 第三节 复杂指令集系统(CISC)与精简指令集系统(RICS)
  • 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。 世界上首颗RISC...
  • 首先,复杂指令集(CISC)和精简指令集(RISC)都是历史的产物。 复杂指令集(CISC) 早期设计思路:计算机性能的提高通过增加硬件的复杂性来获得。 CPU内存容量小,只能增加单一指令功能复杂,可以大幅减少程序...
  • 指令集与架构

    2019-04-29 10:46:00
    复杂指令集与精简指令集 两种主要的计算机处理器体系结构: CISC(Complex Instruction Set Computer,复杂指令集计算机) RISC(Reduced Instruction Set Computer,精简指令集计算机) CISC(复杂指令集) 即 ...
  • 计算机指令集以及对比

    千次阅读 2018-09-28 14:43:53
    复杂指令集与精简指令集 两种主要的计算机处理器体系结构: CISC(Complex Instruction Set Computer,复杂指令集计算机) RISC(Reduced Instruction Set Computer,精简指令集计算机) CISC(复杂指令集) 即 冯·...
  • 因此,指令集具有精简指令集(RISC)与复杂指令集(CISC)之分,本文主要介绍精简指令集,并以其中的MIPS为例展开。 二、设计原则 设计原则1: 简单源于规整 规整使得实现更简单 简单使得以较低成本实现更高性能成为...
  • 复杂指令集与精简指令集 两种主要的计算机处理器体系结构: CISC(Complex Instruction Set Computer,复杂指令集计算机) RISC(Reduced Instruction Set Computer,精简指令集计算机) CISC(复杂指令集) 即 冯...
  • 目录 正文 0. 1. 2. ...所谓指令集,就是CPU中用来计算和控制计算机系统的...CPU的指令集从主流的体系结构上分为精简指令集(RISC)和复杂指令集(CISC)。嵌入式系统中的主流处理器——ARM处理器,所使用的就是精...
  • 架构与指令集

    2020-08-13 15:49:36
    架构指令集的认识 指令:执行一个动作 架构指令集:为了兼容不同CPU的一套规范化、系统化的指令(使人对一个“动作”有规则地去写对应的指令) ...两大类:CISC(复杂指令集)、RISC(精简指令集
  • x86架构基于复杂指令集(CISC)。 ARM架构是基于精简指令集(RISC)的处理器架构。 Power PC架构也是基于精简指令集(RISC)的处理器架构。 像MIPS架构也是RISC处理器架构。 x86处理器、ARM处理器、Po...
  • 精简指令集:1、去;2、拿杯子;3、放茶叶;4、泡茶;5、拿来。 显然复杂指令速度快效率高; 泡50杯茶 复杂指令集:1、去泡茶;2、哥,茶泡来了;3、去泡茶;4、哥,茶泡来了;5、去泡茶;6、哥,茶泡来了;7、去...

空空如也

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