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时间:2020-08-15
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1、RISC和CISC架构6大方面的差异 有关RISC和CISC的区别方面,之前就有一些零零碎碎的理解,这里再次做一次总结,以求深入。 CISC架构的代表:x86,C51 RISC架构的代码:arm,mips,powerpc,avr,pic 指令集的区别 首先从字面上理解就能知道,CISC(ComplexInstrucTIonSetComputer)架构的指令数肯定是远远多于RISC(ReducedInstrucTIonSetComputer)架构的。另外,RISC架构下,不同指令opcode的长度是相等的,而x86下不同的指令的长度差别很大
2、。 寄存器的区别 CISC架构一般都提供通用寄存器a(x86下为eax),来支持大部分运算指令,但是由于指令太过复杂的原因,并不是所有的寄存器都能支持全部指令的运算,所以汇编代码中会有各种针对eax的mov操作,影响性能。 指令执行所需要的时钟周期 在CISC架构中,不同指令所需要的时钟周期是不同的(比如乘法和加法的周期就不太可能相同)。而RISC架构的处理器,大部分的指令都可以在一个时钟周期内完成,这应该可以降低指令流水线设计的复杂度。CISC架构的很多复杂指令都通过CPU内的微码来完成,这样那些微码比较复杂的指令就需要多个时钟周期才能完
3、成。指令执行需要的时钟周期不同,会增加指令流水线优化的难度。 访问内存的区别 RISC在结构设计上是一个载入/存储(load/store)的构架,只有载入和存储指令可以访问内存,数据处理指令只对寄存器的内容进行操作。为了加速程序的运算,RISC会设定多组的寄存器,并且指定特殊用途的寄存器。CISC架构则允许数据处理指令对内存进行操作,因此需要的寄存器数量会比较少。另外X86架构支持cpu对非对齐的内存地址的访问,这在RISC架构的处理器中通常会引起CPU产生异常。其实像类似非对齐内存地址访问的功能,X86也是通过CPU内微码来实现的,效率会大大降
4、低。 寻址方式和IO空间 X86架构下IO空间和内存空间是分开的,IO空间使用完全不同的指令来访问(in,out)。RISC架构则不区分IO空间和内存空间,都是直接把IO空间映射到内存空间,直接用内存空间的访问方式来操作。RISC架构下对于寻址方式同样做了精简,几乎所有的指令都使用寄存器寻址。 编译的区别 CISC的指令丰富的优势,使得它的编译器可以少做很多事情,编译器的设计更简单。而RISC在实现一个功能的时候,需要的指令条目数会更多一些,程序也会更大。 总结: RISC相对于CISC架构来说,是一种较新的技术,由于没有历史负担
5、,不需要考虑向下兼容,所以它的设计可以做的相当的简单而优雅。RISC架构的指令,寄存器和流水线特征使它非常适合于并行计算。可以遇见,未来RISC架构将会越来越大放异彩.
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