Complex Instruction Set Computer (CISC; engl. fürRechner mit komplexemBefehlssatz) ist ein Designkonzept für Computerprozessoren. Die Bezeichnung ist einRetronym, das mit Einführung derRISC-Prozessoren geprägt wurde.Es bezeichnet hierbei üblicherweise wie die Befehle, die einem Programmierer oderCompiler zur Verfügung stehen, wenn ein Programm für einen Prozessor erstellt wird, vom Prozessor abgearbeitet werden. Dabei geht es um die Frage, ob die Befehle von dem Prozessor innerhalb von einem Prozessorzyklus ausgeführt werden, oder ob sie mehrere Zyklen benötigen. CISC bietet hierbei dem Programmierer mächtigere und komfortablere Befehle, die vom Prozessor in der Regel aber nicht in einem Zyklus bearbeitet werden können.RISC bietet dagegen nur solche Befehle an, die in einem Zyklus abgearbeitet werden können.[1][2]
Anfänglich wurden dieBefehlssätze der Prozessoren immer umfangreicher, um auch komplexere Rechenschritte „auf einmal“ mit nur einemMaschinenbefehl ausführen zu können, um dadurch schneller und leistungsfähiger zu werden. Zugleich wurde dadurch jedoch auch der Prozessor komplex und schwierig weiterzuentwickeln – und auch schwieriger zu programmieren. Viele Hersteller setzten zunächst auf dieMikroprogrammierung der Rechenwerke, um Problemfälle leichter korrigieren zu können – dennoch nahm die Komplexität immer weiter zu.[3]
Die Bezeichnung CISC wurde in den 1970er Jahren vonIBM gewählt, um klassische Befehlssätze von einer neuartigen Form abzugrenzen, demReduced Instruction Set Computer (RISC). Ein CISC-Befehlssatz zeichnet sich durch viele verhältnismäßig mächtige Einzelbefehle aus, wohingegen RISC zugunsten einer hohen Ausführungsgeschwindigkeit und eines niedrigeren Decodieraufwands weitgehend auf komplexe Befehle verzichtet.
CPUs mit CISC-Befehlssatz waren lange Zeitmikroprogrammiert. Heute findet man kaum noch mikroprogrammierte CISC-CPUs. Ab demPentium Pro verfügen die Intel-Prozessoren über eine vorgeschaltete Funktionseinheit, die komplexe Befehle in RISC-ähnliche einfache Befehle übersetzt, die ein RISC-ähnlicher CPU-Kern dann ausführt. Je nach Hersteller und CPU werden diese EinheitenROP, Micro-Op oder µOp genannt.
Beispiele für CPUs mit CISC-Befehlssatz sind derIntel 8086, derIntel 80386, derMotorola 68000, derZilog Z80 und die CPUs derSystem-z-Reihe von IBM.
Spätere Intel-Prozessoren der Pentium-Reihe stellen in gewisser Weise eine Mischform dar, da sie dem Programmierer (oderCompiler) zwar nach außen komplexe Instruktionen zur Verfügung stellen, diese aber intern in RISC-Instruktionen umsetzen und so die interne tatsächliche Abarbeitung auf RISC-Prinzipien beruht.[3]
