risc

首先为了理解 CISC 和 RISC 是什么，我们就必须先知道什么是计算机系结构。 1964年， 阿姆达尔 在介绍 IBM360 系统时指出：计算机体系结构是 站在程序员的角度所看到的计算机属性 1982年， 梅尔斯 明确了传统体系结构就是指 硬件与软件之间的界面 ，即 指令及体系结构 。 1984年， 拜尔 给出了一个含义更加广泛的定义： 体系结构是由结构、组织、实现、性能 4个基本方面组成 计算机体系结构、计算机组织和计算机实现三者关系如下： 计算机体系结构：是指计算机的概念性结构和功能属性。 计算机组织：是指计算机体系结构的逻辑实现，包括机器内的数据流和控制流的组成以及逻辑设计等。 计算机实现：是指计算机组织的物理实现。 CISC和RISC是CPU中的理论知识，它们属于 指令系统 指令数量多，使用频率差别大，可变长格式 寻址方式：支持多种 实现方式微程序控制技术（微码） 研制周期长 指令数量少，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， 适合采用流水线 优化编译，有效支持高级语言。 为什么要知道 CISC 和 RISC 呢？ 因为涉及到流水线这么一个知识点。流水线知识点： 点击跳转> 文章来源: CISC 和 RISC

目前已存的指令集架构有 4 种 : 复杂指令集运算 ( Complex Instruction Set Computing，CISC ) ; 精简指令集运算 ( Reduced Instruction Set Computing，RISC ) ; 显式并行指令集运算 ( Explicitly Parallel Instruction Computing，EPIC ) ; // EPIC是Intel和HP从VLIW中发展出来的，目前好像只有Intel的IA-64架构下的纯64位微处理器的Itanium/Itanium 2采用EPIC。 超长指令字指令集运算 ( VLIW ) // 基于VLIW研发的CPU架构主要用于早期的小型机，现在已基本消亡 // 目前比较流行的指令集只剩下:CISC和RISC 历史发展 cisc的发展及问题 CISC在 20 世纪 90 年代前被广泛的使用，其特点是通过存放在只读存储器中的微码 ( microcode ) 来控制整个处理器的运行。早期的计算机部件比较昂贵，主频低，运算速度慢。为了提高运算速度，人们不得不将越来越多的复杂指令加入到指令系统中，以提高计算机的处理效率。随着需求的不断增加，设计的指令越来越多，为支持这些新增的指令并保持兼容以前的指令，计算的体系结构越来越复杂。 然而，在CISC指令集的各种指令中，其使用频率却相差悬殊，大约有 20 %

addiu $6,$6,5 bltz $6,$L5 nop ... $L5: Is that safe on MIPS I? If so, how? Original MIPS I is a classic 5-stage RISC IF ID EX MEM WB design that hides all of its branch latency with a single branch-delay slot by checking branch conditions early, in the ID stage. (Which is why it's limited to equal/not-equal, or sign-bit checks like lt or ge zero, not lt between two registers that would need carry-propagation through an adder.) Doesn't this mean that branches need their input ready a cycle earlier than ALU instructions? The bltz enters the ID stage in the same cycle that addiu enters EX. MIPS I

CPU(中央处理器)是一台计算机的运算核心和控制核心。 CPU主要功能是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。 CPU由运算器、控制器和寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线构成。 CPU的运作原理可分为四个阶段: 提取(Fetch)、解码(Decode)、执行(Execute)和写回(Writeback)。 CPU从存储器或高速缓冲存储器中取出指令，放入指令寄存器，并对指令译码，并执行指令。 CPU的主要性能参数包括： 主频，倍频，外频。 CPU的主频也叫时钟频率，CPU 主频为 CPU 的额定工作频率，当内核数目和缓存大小一样时，主频越高的CPU性能越好。 通常，主频越高CPU处理数据的速度就越快， CPU的主频=外频×倍频系数。 为什么会有外频和倍频的区分呢？ 这个是和CPU的发展有关的。 简单说来，就是CPU发展太快，而其他硬件无法达到同样频率来交互，于是CPU进行妥协，将外频作为和主板其他部件之间通讯的频率，而工作频率靠倍频来调节提升。 CPU的主频，即CPU内核工作的时钟频率（CPU Clock Speed）。 通常所说的某某CPU是多少MHz的，而这个多少兆赫就是“CPU的主频”。 外频是CPU的基准频率，单位是MHz。 CPU的外频决定着整块主板的运行速度。 倍频系数是指CPU主频与外频之间的相对比例关系。 一般情况下，同代（同针脚）的CPU

一、引子 我在第5讲讲计算机指令的时候，给你看过MIPS体系结构计算机的机器指令格式。MIPS的指令都是固定的32位长度，如果要用一个打孔卡来表示，并不复杂。 第6讲的时候，我带你编译了一些简单的C语言程序，看了x86体系结构下的汇编代码。眼尖的话，你应该能发现，每一条机器码的长度是不一样的。 而CPU的指令集里的机器码是固定长度还是可变长度，也就是 复杂指令集（Complex Instruction SetComputing，简称CISC）和 精简指令集（Reduced Instruction Set Computing，简称RISC）这两种风格的指令集一个最重要的差别。那今天我们就来看复杂指令集和精简指令集之间的对比、差异以及历史纠葛。 二、CISC VS RISC：历史的车轮不总是向前的 1、人月神话 在计算机历史的早期，其实没有什么CISC和RISC之分。或者说，所有的CPU其实都是CISC。 虽然冯·诺依曼高屋建瓴地提出了存储程序型计算机的基础架构，但是实际的计算机设计和制造还是严格受硬件层面的限制。当时的计算机很慢，存储空间也很小。 《人月神话》这本软件工程界的名著，讲的是花了好几年设计IBM 360这台计算机的经验。IBM 360的最低配置，每秒只能运行34500条指令，只有8K的内 存。为了让计算机能够做尽量多的工作，每一个字节乃至每一个比特都特别重要。 所以