Wat is CISC?
CISC is ontwikkeld om de ontwikkeling van compilers eenvoudiger en eenvoudiger te maken. De volledige vorm van CISC is Complex Instruction Set Computer. Het zijn chips die eenvoudig te programmeren zijn en efficiënt gebruik maken van geheugen.
CISC elimineert de noodzaak om machine-instructies voor de processor te genereren. In plaats van een compiler te moeten maken, maar lange machine-instructies moeten schrijven om een vierkantswortelafstand te berekenen, biedt een CISC-processor een ingebouwde mogelijkheid om dit te doen.
Veel van de vroege rekenmachines waren geprogrammeerd in assembleertaal. Computergeheugen was traag en duur. CISC werd algemeen geïmplementeerd in zulke grote computers, zoals de PDP-11 en het DEC-systeem.
In deze tutorial leer je:
- Wat is CISC?
- Wat is RISC?
- Kenmerken van CISC
- Kenmerken van RISC
- Verschil tussen CISC en RISC
- CISC-voordelen
- RISC-voordelen
- CISC-nadelen
- RISC-nadelen
Wat is RISC?
RISC is ontworpen om een kleiner aantal soorten computerinstructies uit te voeren. Daarom kan het met een hogere snelheid werken. De volledige vorm van RISC is computers met gereduceerde instructies. Het is een microprocessor die is ontworpen om een kleiner aantal computerinstructies uit te voeren, zodat deze op een hogere snelheid kan werken.
RISC-instructiesets bevatten minder dan 100 instructies en gebruiken een vast instructieformaat. Deze methode maakt gebruik van een paar eenvoudige adresseringsmodi die een op register gebaseerde instructie gebruiken. In dit ontwikkelmechanisme van de compiler is LOAD / STORE de enige individuele instructies voor toegang tot geheugen.
BELANGRIJKSTE VERSCHILLEN:
- In CISC is de instructieset erg groot die kan worden gebruikt voor complexe bewerkingen, terwijl in RISC de instructieset wordt verkleind, en de meeste van deze instructies zijn erg primitief.
- De uitvoeringstijd van de CISC-computer is erg hoog, terwijl de uitvoeringstijd van de RISC-computer erg kort is.
- In, CISC-code-uitbreiding is geen probleem, terwijl in RISC-code-uitbreiding een probleem kan veroorzaken.
- In CISC is het decoderen van instructies complex, terwijl in RISC het decoderen van instructies eenvoudig is.
- CISC heeft extern geheugen nodig voor berekeningen, maar RISC heeft extern geheugen nodig voor berekeningen.
- CISC heeft slechts één registerset, terwijl RISC meerdere registersets heeft.
Kenmerken van CISC
Hier zijn belangrijke kenmerken van CISC
Er is één instructie nodig om meerdere adresseermodi te ondersteunen.
- Een groot aantal instructies.
- De logica voor het decoderen van instructies zal complex zijn.
- Instructies voor speciale taken die niet vaak worden gebruikt.
- Een grote verscheidenheid aan adresseermodi
- Het biedt instructie-indelingen van variabele lengte.
- De instructies zijn groter dan één woord.
- De instructie kan meer dan een enkele klokcyclus vergen om uitgevoerd te worden.
- Minder algemene registers omdat de bewerking in het geheugen zelf wordt uitgevoerd.
- Verschillende CISC-ontwerpen zijn opgezet met twee speciale registers voor de stapelaanwijzer voor het beheren van interrupts
Kenmerken van RISC
Hier zijn een belangrijk kenmerk van RICS:
- Eenvoudigere instructie-decodering
- Een aantal algemene registers.
- Eenvoudige adresseermodi
- Minder gegevenstypen.
- Er kan een pijplijn worden gerealiseerd
- Eén instructie per cyclus
- Register-to-register-bewerkingen
- Eenvoudig instructieformaat
- De uitvoering van de instructies zou sneller zijn
- Kleinere programma's
Verschil tussen CISC en RISC
Hier zijn belangrijke verschillen tussen CISC en RISC
| CISC | RISC |
| Het heeft een microprogrammeereenheid. | Het heeft een vast bedrade programmeereenheid. |
| De instructieset heeft verschillende instructies die kunnen worden gebruikt voor complexe bewerkingen. | De instructieset is beperkt en de meeste van deze instructies zijn erg primitief. |
| De prestaties zijn geoptimaliseerd met de nadruk op hardware. | De prestaties zijn geoptimaliseerd waarbij de nadruk ligt op software |
| Slechts één register set | Er zijn meerdere registersets aanwezig |
| Ze zijn meestal minder of niet gepijplijnd | Dit type processors heeft een hoge pijplijn |
| De uitvoeringstijd is erg hoog | De uitvoeringstijd is veel korter |
| Code-uitbreiding is geen probleem. | Code-uitbreiding kan een probleem veroorzaken. |
| Het decoderen van instructies is complex. | Het decoderen van instructies is eenvoudig. |
| Het vereist extern geheugen voor berekeningen | Het heeft geen extern geheugen nodig voor berekeningen |
| Voorbeelden van CISC-processors zijn de System / 360, VAX, AMD en Intel x86 CPU's. | Veelgebruikte RISC-microprocessors zijn ARC, Alpha, ARC, ARM, AVR, PA-RISC en SPARC. |
| Enkele cyclus voor elke instructie | Instructies kunnen meerdere klokcycli vergen |
| Veel gebruik van RAM (kan knelpunten veroorzaken als RAM beperkt is) | Efficiënter gebruik van RAM dan RISC |
| Eenvoudige, gestandaardiseerde instructies | Complexe instructies met variabele lengte |
| Een klein aantal instructies met een vaste lengte | Een groot aantal instructies |
| Beperkte adresseringsmodi | Samengestelde adresseermodi |
| Belangrijke toepassingen zijn beveiligingssystemen, domotica. | Belangrijke toepassingen zijn: smartphones, pda's. |
| Variërende formaten (16-64 bits voor elke instructie). | vast (32-bits) formaat |
| Uniforme cache voor instructies en gegevens. | Afzonderlijke gegevens- en instructiecache. |
CISC-voordelen
Hier zijn de voor- / voordelen van CISC
- In CISC is het eenvoudig om nieuwe commando's aan de chip toe te voegen zonder de structuur van de instructieset te hoeven wijzigen
- Met deze architectuur kunt u efficiënt gebruik maken van het hoofdgeheugen
- De compiler zou niet erg ingewikkeld moeten zijn, zoals in het geval van CISC. De instructiesets kunnen worden geschreven om te passen bij de structuren van talen op hoog niveau.
RISC-voordelen
Hier zijn de voor- / voordelen van RISC
- Complexe en efficiënte machine-instructies.
- Het biedt uitgebreide adresseringsmogelijkheden voor geheugenbeheer.
- Relatief weinig registers in vergelijking met RISC-processors
- Het helpt u om de instructieset te verkleinen.
- Biedt beperkte adresseringsschema's voor geheugenoperanden
CISC-nadelen
Hier zijn de nadelen / nadelen van CISC
- Eerdere generaties van een processorfamilie bevatten meestal als een subset in elke nieuwe versie. Daarom wordt de instructieset en chiphardware bij elke generatie computers complex.
- De prestaties van de machine worden langzamer omdat de kloktijd die wordt ingenomen door verschillende instructies nooit vergelijkbaar zal zijn.
- Ze zijn groter omdat ze meer transistors nodig hebben
RISC-nadelen
Hier zijn de nadelen / nadelen van RISC
- De prestaties van de RISC-processors zijn afhankelijk van de programmeur of compiler. Compiler speelt een belangrijke rol bij het converteren van de CISC-code naar een RISC-code
- RISC-processors hebben grote geheugencaches op de chip zelf.
- RISC-architectuur vereist dat on-chip hardware continu opnieuw wordt geprogrammeerd.