复杂指令集计算机(Complex Instruction Set Computing ,
CISC)以微程序技术为基础的、具有较复杂
指令系统的计算机。复杂指令集计算机是相对于
精简指令集计算机(Reduced Instruction Set Computing RISC)而言的。
在60年代到80年代初期这一阶段中,以
微程序控制器(参见撇
程序控制器)为基础的
处理机占主流地位。自80年代初、中期以后,采用
硬连线控制器、且具有
精简指令集的处理机问世并迅速发展以后,就把过去二十多年中的传统的
指令系统比较复杂的计算机称为
复杂指令集计算机,其处理器称为复杂指令集处理器。自60年代初
IBM公司开始把计算机
产品系列化并做到
软件兼容以后,处理器
体系结构设计中采用
微程序技术作为控制指令执行的控制器的基础,是比较合适的。因为在一个产品系列中,低档机的指令系统中的指令的基本操作可以以微程序方式存放在微
存储器中。如果高档机要求增加功能更强的,更复杂的指令,则只需要扩充这个微存储器的内容,增加相应的微程序,即可做到从低档机到高档机的软件
向上兼容。
此外,以微程序技术为基础的控制器的实现是符合当时的计算机工艺的,因为在70年代末以前,计算机的
主存储器仍为较慢的磁心存储器。当时,
中央处理器CPU与微存储器都已采用双极型
半导体集成电路或其它较快的电路,这种微
存储器的周期与
中央处理机的工作节拍相吻合,允许
中央处理器1拍执行1条
微指令。
①在产品系列中追求软件兼容性,如VAX的高档机要和珑cIDVAX兼容,Intd80486要和Intd8086兼容。已有的即使不合理的指令仍要保留,而新的产品又要求增加一些新的指令。
②指令系统愈复杂,就可以缓解
软件危机,因此在指令系统中增加了接近于高级语言语句的指令,如新!1/Return指令,这种指令的执行机制十分复杂。此外,指令系统愈丰富,编译器愈好写,而且编译的效率愈高。
③当时
主存储器价格较贵,
存储器容量有限,因而把存储效率作为衡量
处理机体系结构好坏的重要标准。这样,在处理机中大量采用存储效率较高的
存储器一存储器操作指令。