精简指令集发展背景是什么？

2023-08-23 13:00:00 · baa · 乐百管

在早期的计算机业中，编译器技术尚未出现。程序是以机器语言或汇编语言完成的。为了便于编写程序，计算机架构师造出越来越复杂的指令，可以高阶程序语言直接陈述高阶功能。当时的看法是硬件比编译器更易设计，所以复

在早期的计算机业中，编译器技术尚未出现。程序是以机器语言或汇编语言完成的。为了便于编写程序，计算机架构师造出越来越复杂的指令，可以高阶程序语言直接陈述高阶功能。当时的看法是硬件比编译器更易设计，所以复杂的东西就加进硬件了。加速复杂化的其他因素是缺乏大内存。内存小的环境中，具有极高讯息密度的程序较有利。当内存中的每一字节如此珍贵，例如储存某个完整系统只需几千字节，它使产业移向高度编码的指令、长度不等的指令、执行多个操作的指令，和执行数据传输与计算的指令。那时使用磁性技术,内存不仅小，而且很慢。这是维持极高讯息密度的其它原因。借着具有极高讯息密度封包，当必须存取慢速资源时可以降低频率。CPU只有少数缓存器的两个原因：CPU内部缓存器远贵于外部内存。具有大数量的缓存器将需要大数量的指令位(使用珍贵的RAM)以做为缓存器指定器。基于上述原因，CPU设计师试着令指令尽可能做更多的工作。这导致一个指令将做全部的工作：读入两个数字，相加，并且直接在内存储存计算结果。其它版本将从内存读取两个数字，但计算结果储存在缓存器。另一个版本将从内存和缓存器各读一个数字，并再次存入内存。以此类推。这种处理器设计原理最终成为复杂指令集(CISC)。