基本含義
複雜指令集計算機(Complex Instruction Set Computing ,
CISC)以微程式技術為基礎的、具有較複雜
指令系統的計算機。複雜指令集計算機是相對於
精簡指令集計算機(Reduced Instruction Set Computing RISC)而言的。
發展歷程
在60年代到80年代初期這一階段中,以
微程式控制器(參見撇
程式控制器)為基礎的
處理機占主流地位。自80年代初、中期以後,採用
硬連線控制器、且具有
精簡指令集的處理機問世並迅速發展以後,就把過去二十多年中的傳統的
指令系統比較複雜的計算機稱為
複雜指令集計算機,其處理器稱為複雜指令集處理器。自60年代初
IBM公司開始把計算機
產品系列化並做到
軟體兼容以後,處理器
體系結構設計中採用
微程式技術作為控制指令執行的控制器的基礎,是比較合適的。因為在一個產品系列中,低檔機的指令系統中的指令的基本操作可以以微程式方式存放在微
存儲器中。如果高檔機要求增加功能更強的,更複雜的指令,則只需要擴充這個微存儲器的內容,增加相應的微程式,即可做到從低檔機到高檔機的軟體
向上兼容。
此外,以微程式技術為基礎的控制器的實現是符合當時的計算機工藝的,因為在70年代末以前,計算機的
主存儲器仍為較慢的磁心存儲器。當時,
中央處理器CPU與微存儲器都已採用雙極型半導體積體電路或其它較快的電路,這種微
存儲器的周期與中央
處理機的工作節拍相吻合,允許
中央處理器1拍執行1條
微指令。
複雜原因
指令系統逐漸變得複雜的原因很多,大致可歸納成3點:
①在產品系列中追求軟體兼容性,如VAX的高檔機要和瓏cIDVAX兼容,Intd80486要和Intd8086兼容。已有的即使不合理的指令仍要保留,而新的產品又要求增加一些新的指令。
②認為指令系統愈複雜,就可以緩解所謂的
軟體危機,因此在指令系統中增加了接近於高級語言語句的指令,如新!1/Return指令,這種指令的執行機制十分複雜。此外,還認為指令系統愈豐富,編譯器愈好寫,而且編譯的效率愈高。
③當時
主存儲器價格較貴,
存儲器容量有限,因而把存儲效率作為衡量
處理機體系結構好壞的重要標準。這樣,在處理機中大量採用
存儲效率較高的存儲器一存儲器操作指令。