RISC和CISC

Jacktang

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首先介绍了指令集的设计思想。因为要引出ARM为什么会采用改进过的RISC指令集设计思想，所以这部分主要分析了RISC和CISC之间的区别。因为笔者对RISC和CISC也知之甚少，所以查阅了一些资料，在这里列了出来，欢迎各位看官纠正。
     大家都知道，CISC出现的比RISC要早，但是CISC这个概念的出现，却晚于RISC。这个原因说起来比较简单，因为早期的时候只有一种设计原理，并没有精简和复杂之分。既然没有区分，所以也不会有CISC和RISC的概念了。既然要谈这两个概念，我们就从最早期谈起。


    早期的时候，指令集的设计主要要遵循下面几个约束：
    1。编译器技术没有出现或者不成熟。由于程序都是用机器语言和汇编语言编写，为了方便编写程序，所以在硬件端设计复杂的指令来满足要求。
    2。当时存储器容量很小，所以为了存储尽可能多的指令，采用了长度不等的，功能高度集成的指令。
    3。处理器的Register极少，这样为了少读取外部的存储器，所以只能采用更复杂的指令。


    这上面几点的结果，也就是CISC产生的条件，所以早期的设计都是采用CISC的设计思想。时间慢慢的推移，大家忽然发现CISC需要设计的指令集越来越多，但是真正经常使用到的呢，也就占20%左右。加之编译器技术的发展和存储器技术的改进，以前的制约因素不存在了。于是RISC设计应运而生。要说这个概念的形成，时间地点应该是1979年的美国加州大学伯克利分校。RISC概念早期主要设计原理是选取使用频率最高的简单指令，避免复杂指令；指令长度固定，且寻址方式减少；少用微代码控制。但是直到现在，RISC仍然没有一个明确的定义。一般都认为RISC应该具有以下特点（书中已有类似的描述，这里赘述下）：


    1。指令集采用固定格式。


    2。采用单周期指令，便于流水线技术。


    3。大量使用寄存器，处理器只对寄存器操作，采用Load Store技术访问存储器。


    但是随着时代的发展，RISC和CISC之间的界限越来越模糊。越来越多的CISC处理器采用了RISC的设计思想，而很多RISC处理器也不完全局限于RISC的条条框框。其设计思想的共性越来越多，性能的差距也越来越小，所以我想，未来的设计方向应该是这二者的融合。