4.RSIC和CSIC汇编指令集

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4.1.可编程器件的工作原理
(1)电子器件的发展方向：由模拟器件转向数字器件（比如电视机的从模拟电视到数字电视的发展）；由ASIC（专用芯片，又称为硬编码，一个芯片只能完成一个任务，需要频繁更换芯片）转向可编程器件（CPU，其功能可后天被编程改变）。
(2)可编程器件的特点：CPU在固定频率的控制下有节奏的运行（譬如说210的主频为1G）；CPU可以通过总线读取外部存储设备（譬如说内存）中的二进制指令集，然后解码执行；被CPU解码执行的二进制指令集是CPU设计的时候确定的，其本质上是一串由1和0组成的数字，这就是CPU的汇编指令集（譬如ARM公司是整个CPU规则的设定者，三星公司按照ARM制定的规则生产CPU，编译器开发商按照ARM规则制造编译器，程序员进行编程然后使用编译器进行编译然后放在CPU里面执行）。
(3)源代码编译及运行过程：程序员用汇编指令编程–>经汇编器汇编成二进制可执行程序文件–>二进制文件被CPU读取进去–>CPU内部电路对二进制文件解码–>解码通过则CPU执行指令、完成指令动作。如果程序员用C语言等高级语言编程，则编译器先将C语言程序编译为汇编程序，再进行上面的后续部分（见图1）。

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4.2.指令集对CPU的意义
(1)汇编语言与C等高级语言的差异：汇编较C语言来讲编写难度较大；汇编没有可移植性，C语言有一定的可移植性（C语言可移植性受限于操作系统）；Java等更高级语言可移植性更强（Java可跨操作系统）；汇编语言效率最高（在操作系统内核的关键部分使用），C语言次之（应用于操作系统层面），Java等更高级语言效率最低（应用于纯应用层面）；汇编不适合完成大型复杂的项目，更高级语言更适合完成更大、更复杂的的项目。
(2)汇编语言的本质：汇编的实质是机器指令（机器码）的助记符，是一种低级符号语言；机器指令集是一款CPU的编程特征，是该款CPU的设计者制定的，CPU的内部电路设计就是为了实现这些指令集的的功能，机器指令集就好像CPU的API接口一样。
(3)编程语言的发展过程：纯机器码编程（使用机器码进行编程）–>汇编语言编程（使用汇编器将汇编语言翻译成机器码）–>C语言编程（屏蔽汇编语言和机器之间的紧密结合，可使用不同的编译器编译同一个源代码分别在两种平台上运行）–>C++语言（C++能够编写出更复杂和庞大的程序）–>Java/C#等语言（进一步简化编程）–>脚本语言编程（脚本语言1行=Java语言10行=C++语言20行=C语言100行=汇编语言1000行）。
(4)总结：汇编语言就是CPU的机器指令集的助记符，是一款CPU的本质特征；不同CPU的机器指令集的设计不同，因此汇编程序不能在不同CPU之间相互移植；使用汇编编程可以充分发挥CPU的设计特点，所以汇编编程效率最高，因此在操作系统内核中效率极其重要处都需要用汇编处理。

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4.3.RISC和CISC的区别
(1)CISC（complex-instruction-set-computer复杂指令集CPU）；CISC体系的设计理念是用最少的指令来完成任务（譬如计算乘法只需要一条MUL指令即可），因此CISC的CPU本身设计复杂、工艺复杂（内部电路非常庞大，功耗非常大），但好处是编译器好设计；CISC出现较早，至今Intel还一直采用CISC设计。
(2)RISC（Reduced-Instruction-Set-Computer精简指令集CPU）；RISC的设计理念是让软件来完成具体的任务，CPU本身仅提供基本功能指令集；因此RISC的CPU的指令集中只有很少的指令，这种设计相对于CISC，CPU的设计和工艺简单了（内部电路较少，功耗很低），但是编译器的设计变难了。
(3)CPU设计方式发展：早期简单CPU，指令和功能都很有限；CISC年代的CPU功能扩展依赖于指令集的扩展，实质是CPU内部组合逻辑电路的扩展；RISC年代的CPU仅提供基础功能指令（譬如内存与寄存器通信指令，基本运算与判断指令等），功能扩展由使用CPU的人利用基础架构来灵活实现。
(4)典型CISC的CPU指令在300条左右，ARM的CPU（RISC）常用指令30条左右。后续发展趋势是没有纯粹的RISC或CISC，而是RISC与CISC结合形成一种介于2者之间的CPU类型。

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