试题5（2007年5月试题6）

    下面的描述中，__（6）__不是 RISC 设计应遵循的设计原则。

    （6）A.指令条数应少一些

         B.寻址方式尽可能少

         C.采用变长指令，功能复杂的指令长度长而简单指令长度短

         D.设计尽可能多的通用寄存器

    试题5分析

    RISC是相对于传统的CISC（Complex Instruction Set Computer,复杂指令系统计算机）而言的。RISC不是简单地把指令系统进行简化，而是通过简化指令的途径使计算机的结构更加简单合理，以减少指令的执行周期数，从而提高运算速度。

    RISC计算机的主要特点特点如下：

    （1）指令数量少：优先选取使用频率最高的一些简单指令及常用指令，避免使用复杂指令。大多数指令都是对寄存器进行操作，对存储器的操作仅提供了读和写两种方式。

    （2）指令的寻址方式少：通常只支持寄存器寻址方式、立即数寻址方式及相对寻址方式。

    （3）指令长度固定，指令格式种类少：因为RISC指令数量少，格式少旦相对简单，其指令长度固定，指令之间各字段的划分比较一致，所以译码相对容易。

    （4）只提供了Load/Store指令访问存储器：只提供了从存储器读数（Load）和把数据写入存储器（Store）两条指令，其余所有的操作都在CPU的寄存器间进行。

    （5）以硬布线逻辑控制为主：为了提高操作的执行速度，通常采用硬布线逻辑（组合逻辑）来构建控制器。而CISC机的指令系统很复杂，难以用组合逻辑电路实现控制器，因此通常采用微程序控制。

    （6）单周期指令执行：因为简化了指令系统，所以很容易利用流水线技术使得大部分指令都能在一个机器周期内完成。少数指令可能会需要多个周期执行，例如Load/Store指令因为需要访问存储器，其执行时间就会长一些。

    （7）优化的编译器：RISC的精简指令集使编译工作简单化。因为指令长度固定、格式少且寻址方式少，因此编译时不必在具有相似功能的许多指令中进行选择，也不必为寻址方式的选择而费心。同时易于实现优化，从而可以生成高效率执行的机器代码。

    采用RISC技术的CPU硬件一般具有如下特点：寄存器数量多，采用流水线组织，控制器的实现采用硬布线控制逻辑电路。

    大多数RISC采用了Cache方案，即使用Cache来提高取指的速度。有的RISC甚至使用两个独立的Cache来改善性能，一个称为指令Cache,另一个称为数据Cache.这样取指和读数可以同时进行，互不干扰。

    从理论上来看，CISC和RISC都有各自的优势，不能认为精简指令计算机就好，复杂指令计算机就不好，事实上这两种设计方法很难找到完全的界线，而且在实际的芯片中，这两种设计方法也有相互渗透的地方。

    试题5答案

    （6）C