免费智能真题库 > 历年试卷 > 信息系统管理工程师 > 2016年上半年 信息系统管理工程师 上午试卷 综合知识
  第2题      
  知识点:   CISC/RISC指令系统   复杂指令集计算机   精简指令集计算机   指令
  关键词:   CISC   RISC   复杂指令集计算机   精简指令集计算机   复杂指令集   指令   指令集        章/节:   计算机硬件知识       

 
按照(2),可将计算机分为RISC(精简指令集计算机)和CISC(复杂指令集计算机)。
 
 
  A.  规模和处理
 
  B.  是否通过
 
  C.  CPU的指令系统架构
 
  D.  数据和指令的表示方式
 
 
 

 
  第3题    2011年上半年  
   31%
以下关于RISC指令系统特点的叙述中,不正确的是(3)。
  第2题    2009年下半年  
   36%
以下关于CISC(Complex Instruction Set Computer,复杂指令集计算机)和RISC(Reduced Instruction Set Computer,精简指令集计..
  第1题    2012年上半年  
   17%
按照计算机同时处于一个执行阶段的指令或数据的最大可能个数,可以将计算机分为MISD、MIMD、SISD及SIMD计算机4类。每次处理一条指..
   知识点讲解    
   · CISC/RISC指令系统    · 复杂指令集计算机    · 精简指令集计算机    · 指令
 
       CISC/RISC指令系统
        目前许多计算机的指令系统可包含几百条指令,十多种寻址方式,这对简化汇编语言设计、提高高级语言的执行效率是有利的。这些计算机被称为复杂指令集计算机(Complex Instruction Set Computer, CISC)。
        使指令系统越来越复杂的出发点有以下几点:
        (1)使目标程序得到优化:例如设置数组运算命令,把原来要用一段程序才能完成的功能,只用一条指令来实现。
        (2)给高级语言提供更好的支持:高级语言和一般的机器语言之间有明显的语义差别。改进指令系统,设置一些在语义上接近高级语言语句的指令,就可以减轻编译的负担,提高编译效率。
        (3)提供对操作系统的支持:操作系统日益发展,其功能也日趋复杂,这就要求指令系统提供越来越复杂的功能。
        但是,复杂的指令系统使得计算机的结构也越来越复杂,这不仅增加了计算机的研制周期和成本,而且难以保证其正确性,有时还可能降低系统的性能。实践证明,各种指令的使用频率相当悬殊,在如此庞大的指令系统中,只有算术逻辑运算、数据传送、转移、子程序调用等几十条基本指令才是经常使用的,它们在程序中出现的概率占到80%以上,而需要大量硬件支持的复杂指令的利用率却很低,造成了硬件资源的大量浪费。
        精简指令系统计算机(RISC)的着眼点不是简单地放在简化指令系统上,而是通过简化指令使计算机的结构更加简单合理,从而提高机器的性能。RISC与CISC比较,其指令系统的主要特点如下。
        (1)指令数目较少,一般都选用使用频度最高的一些简单指令。
        (2)指令长度固定,指令格式种类少,寻址方式种类少。
        (3)大多数指令可在一个机器周期内完成。
        (4)通用寄存器数量多,只有存数/取数指令访问存储器,而其余指令均在寄存器之间进行操作。
        RISC与CISC技术两者的主要区别在于设计思想上的差别,RISC的设计思想是;将那些不是最频繁使用的功能(指令)由软件来加以实现,这样就可以优化硬件,并可使其执行得更快。采用RISC技术后,由于指令系统简单,CPU的控制逻辑大大简化,芯片上可设置更多的通用寄存器,指令系统也可以采用速度较快的硬连线逻辑来实现,且更适合于采用指令流水技术,这些都可以使指令的执行速度进一步提高。指令数量少,固然使编译工作量加大,但由于指令系统中的指令都是精选的,编译时间少,反过来对编译程序的优化又是有利的。CISC和RISC技术都在发展,两者都各有自己的优点和缺点。但是RISC技术作为一种新的设计思想,无疑对计算机的发展将产生重大影响。
 
       复杂指令集计算机
        在计算机发展的早期,计算机技术水平较低,硬件较为简单,由硬件实现的指令系统的功能也就简单,一般只有定点的加减及逻辑运算、数据传送和程序转移等数十条最基本的指令。随着计算机逻辑元件的迅猛发展,特别是超大规模集成电路的发展,机器的造价、体积、功耗及可靠性等方面都有了长足的发展;同时,随着计算机应用领域日益广泛,对指令系统功能的要求越来越高,使指令系统逐渐发展到几百种,寻址方式也更加灵活多样,具备这种指令系统的计算机称为复杂指令集计算机(Complex Instruction Set Computer, CISC)。
 
       精简指令集计算机
        在指令系统中只有大约20%的最简单的指令被经常使用,其使用频度达80%。若只保留20%的最简单的指令,使指令尽可能简单,从而设计一种硬件结构十分简单、执行速度很高的CPU,这就是精简指令集计算机(RISC)。
 
       指令
        指令是指挥计算机完成各种操作的基本命令。
        (1)指令格式。计算机的指令由操作码字段和操作数字段两部分组成。
        (2)指令长度。指令长度有固定长度的和可变长度的两种。有些RISC的指令是固定长度的,但目前多数计算机系统的指令是可变长度的。指令长度通常取8的倍数。
        (3)指令种类。指令有数据传送指令、算术运算指令、位运算指令、程序流程控制指令、串操作指令、处理器控制指令等类型。
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