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我在一次采访中被问到PUSH是POPRISC 还是 CISC 指令。我说它们是 RISC，但他们告诉我它们实际上是 CISC 指令。我建议 ARM（一种常见的 RISC 实现）有这些指令，但他们指出 ARM 是混合的，不再是纯粹的 RISC。

我在网上找不到任何明确的证据。指令是否真的被认为是 CISC 架构的标志PUSH，POP或者它们会在 RISC 系统上找到？为什么？

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RISC 的意思是“精简指令集”（通常是 LOAD reg、STORE 寄存器、ADD 寄存器、CMP 寄存器、条件分支 + 其他一些）。

概念和经验是，复杂指令通常无法实现简单指令序列无法实现的有用效果，特别是如果将用于实现此类复杂指令的额外逻辑投入到使简单 RISC 指令运行时快点。

PUSH 和 POP 基本上是 STORE/LOAD 间接的简单组合，并在寄存器中添加一个常量。因此，如果一个专用寄存器用于堆栈指针，则很容易模拟 PUSH 和 POP，并且快速流水线机器执行 PUSH 和 POP 的速度可能与相应的 RISC 指令一样快。所以大多数人认为 PUSH 和 POP 是 CISC 指令；他们并没有真正给你买很多东西。

如果您考虑 CALL (== PUSH PC + JMP) 和 RET (POP PC)，生活会变得更加有趣。这些也很容易在正确的 RISC 架构上进行模拟。但是，POP PC 会导致管道泡沫，因为处理器很难预测新 PC 的位置，因此无法进行预取。由于内存“在时间上很远”，这可能是具有大量子例程调用的代码的主要性能抑制因素。

在这里，有一种想去CISC。您真正想要的是某种方式来预测返回 PC。许多现代 CPU 通过在硬件中保留“影子调用堆栈”来做到这一点。每个 CALL 将 PC 推入内存堆栈，同时也推入影子堆栈；每个 RET 从内存堆栈中弹出一个 PC 值，但使用影子堆栈的顶部条目预测指令流流，它本质上是零时间访问（当然，弹出影子堆栈）。这样指令流不会被中断，因此 CISC 机器在性能上获胜。

（有人想知道，如果一台具有大量寄存器的 RISC 机器，编译后的叶函数调用总是使用一个寄存器来存储返回的 PC，可能不如影子堆栈有效。Sun Sparc 有点用它的寄存器窗口来做到这一点）。

这告诉我们的是，RISC 与 CISC 过度简化了设计权衡。你想要的很简单，除非更多的复杂性实际上给你带来了一些东西。例如，硬件中的 IEEE 浮点比使用 RISC 指令的任何模拟都要快得多。

因此，大多数现代机器都不是 RISC 或 CISC。性能分析选择。

于 2016-12-08T03:06:17.830 回答
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“RISC”对不同的人意味着不同的东西。我见过的定义包括：

  • 减少指令数量

  • 固定大小的指令（可能很多）

  • 加载/存储架构（可能有很多可变大小的指令）

  • 不将指令转换为微操作且没有“微代码”的 CPU（例如 8086、8088、80186，...，但不是 80486、Pentium，...）

  • 上述两种或多种事物的任意组合

  • 任何为了降低开发成本而牺牲性能的东西

PUSH/POP 指令被认为是 RISC 还是 CISC？

是（PUSH/POP 指令被认为是 RISC 或 CISC，或两者兼有，或两者都不是；取决于何时应用 RISC 或 CISC 的定义）。

大多数情况下，这个问题本身就是一种错误的二分法。比如问“灰色是黑色还是白色？”。

于 2021-01-04T10:36:04.557 回答