RISC和CISC架构6大方面的差异

有关RISC和CISC的区别方面， 之前就有一些零零碎碎的理解， 这里再次做一次总结， 以求深入。

CISC架构的代表： x86， C51

RISC架构的代码：arm， mips，powerpc， avr， pic

指令集的区别

首先从字面上理解就能知道， CISC（Complex InstrucTIon SetComputer）架构的指令数肯定是远远多于RISC（ReducedInstrucTIon Set Computer）架构的。另外， RISC架构下，不同指令opcode的长度是相等的， 而x86下不同的指令的长度差别很大。

寄存器的区别

CISC架构一般都提供通用寄存器a（x86下为eax），来支持大部分运算指令，但是由于指令太过复杂的原因，并不是所有的寄存器都能支持全部指令的运算，所以汇编代码中会有各种针对eax的mov *** 作，影响性能。

指令执行所需要的时钟周期

在CISC架构中，不同指令所需要的时钟周期是不同的（比如乘法和加法的周期就不太可能相同）。而RISC架构的处理器，大部分的指令都可以在一个时钟周期内完成，这应该可以降低指令流水线设计的复杂度。 CISC架构的很多复杂指令都通过CPU内的微码来完成， 这样那些微码比较复杂的指令就需要多个时钟周期才能完成。 指令执行需要的时钟周期不同， 会增加指令流水线优化的难度。

访问内存的区别

RISC在结构设计上是一个载入/存储（load/store）的构架，只有载入和存储指令可以访问内存，数据处理指令只对寄存器的内容进行 *** 作。为了加速程序的运算，RISC会设定多组的寄存器，并且指定特殊用途的寄存器。CISC架构则允许数据处理指令对内存进行 *** 作，因此需要的寄存器数量会比较少。另外X86架构支持cpu对非对齐的内存地址的访问，这在RISC架构的处理器中通常会引起CPU产生异常。其实像类似非对齐内存地址访问的功能， X86也是通过CPU内微码来实现的，效率会大大降低。

寻址方式和IO空间

X86架构下IO空间和内存空间是分开的， IO空间使用完全不同的指令来访问（in， out）。 RISC架构则不区分IO空间和内存空间，都是直接把IO空间映射到内存空间，直接用内存空间的访问方式来 *** 作。 RISC架构下对于寻址方式同样做了精简，几乎所有的指令都使用寄存器寻址。

编译的区别

CISC的指令丰富的优势，使得它的编译器可以少做很多事情，编译器的设计更简单。而RISC在实现一个功能的时候，需要的指令条目数会更多一些，程序也会更大。

总结：

RISC相对于CISC架构来说，是一种较新的技术，由于没有历史负担，不需要考虑向下兼容，所以它的设计可以做的相当的简单而优雅。 RISC架构的指令，寄存器和流水线特征使它非常适合于并行计算。可以遇见，未来RISC架构将会越来越大放异彩.