CISC与RISC：80x86系列微处理器的指令预取与总线接口解析

在第2章的讨论中，重点介绍了两种主要的处理器架构：CISC (Complex Instruction Set Computer) 和 RISC (Reduced Instruction Set Computer)。首先，我们关注于CISC架构，它起源于Intel 80x86系列微处理器，如8086/8088和80286，这些早期设计的特点包括： 1. 复杂指令集：CISC设计的核心理念在于提供一系列复杂的指令，旨在一次执行多个操作，如支持多种内存引用方法和微程序结构。早期的8位微处理器如8080，其指令集相对简单，仅包含基础算术运算，如加法和减法。随着技术的发展，CISC处理器增加了更多指令，包括特殊设计的复杂功能指令，以满足更广泛的计算需求。 2. 指令数量与精简编程：为了提高编程效率，CISC通过减少编程所需的指令数目来实现功能简化。虽然这种复杂指令集使得编程可能更直接，但这也增加了处理器的复杂性和设计难度。 另一方面，RISC架构则是对CISC的一种反向设计。RISC的目标是通过简化指令集，提高执行效率和降低功耗。RISC处理器通常具有较小的指令集，每个指令执行单一的任务，如读取或写入数据，因此它们的内部结构更为简洁，能够更快地处理指令。 2.4X86系列微处理器，如80386，采用了CISC设计，但同时也包含了指令预取单元。这个16字节的指令预取队列允许处理器预先获取并解析下一条或多条指令，提高了执行速度，减少了指令寻址时间，是CISC架构优化策略的一部分。 总结来说，本章节探讨了CISC和RISC这两种设计理念的区别和应用，特别强调了CISC的复杂指令集如何影响处理器性能和编程特性，以及如何通过指令预取等技术提升80386等CISC微处理器的效能。同时，对于理解现代处理器架构的演变和优化策略，理解这两种架构的优缺点至关重要。