RISC設計原則及基本技術
阿新 • • 發佈：2019-01-22
CISC的特點：
- 指令系統龐大，指令功能複雜，指令定址方式多，指令格式多
- 絕大多數指令需要多個機器週期完成
- 各種指令都可以訪問儲存器
- 採用微程式控制
- 有專用暫存器，少量
- 難以用優化編譯技術生成高效的目的碼程式
RISC特點：
- 大多數指令在單週期內完成
- LOAD/STORE結構
- 硬佈線控制邏輯
- 減少指令和定址方式的種類
- 固定的指令格式
- 注重編譯的優化（三地址指令格式、較多的暫存器、對稱的指令格式）
*我認為RISC與CISC的不同之處在於指令精簡、定址方式減少以及注重編譯優化，這要得益於二八法則（CISC中，大約20％的指令佔據了80％的處理機時間。其餘80％指令使用頻度只佔20％的處理機執行時間）。RISC比CISC快3倍左右，主要取決於CPI(每條指令執行的平均週期數)。在RISC中CPI近乎1。
RISC的設計原則：
- 使用頻度很高的指令
- 大大減少定址方式
- 所有指令在一個機器週期內完成
- 擴大通用暫存器個數
- 採用硬聯控制實現
- 通過精簡指令和優化設計編譯程式，以簡單有效的方式支援高階語言
RISC結構採用的基本技術：
- 在邏輯上採用硬聯實現和微程式韌體實現相結合的技術
- 在CPU中設定數量較大的暫存器組，並採用重疊暫存器視窗的技術
- 指令的執行採用流水和延遲轉移技術
- 採用優化編譯技術，優化暫存器的分配和使用
- 指令少，加重彙編程式設計師的負擔
- 浮點運算和虛擬儲存器支援不足
- 編譯程式難寫
- 是一種顯式指令級並行指令系統
- 一條VLIW指令含有多個相同或不同的操作欄位（每個操作欄位的功能相當於一般處理機中的一條指令）
- 每個操作欄位能夠分別獨立地控制各自的功能部件同時執行
- 二維程式結構
- 指令級並行度高
