cpu作为一台电脑中的核心,它的作用是无法替代的。而cpu本身只是在块硅晶片上所集成的超大规模的集成电路,集成的晶体管数量可达到上亿个,是由非常先进复杂的制造工艺制造出来的,拥有相当高的科技含量。
CPU依靠指令来计算和控制系统,每款CPU在设计时就规定了一系列与其硬件电路相配合的指令系统。指令的强弱也是CPU的重要指标,指令集是提高微处理器效率的最有效工具之一。从现阶段的主流体系结构讲,指令集可分为复杂指令集和精简指令集两部分,而从具体运用看,如Intel的MMX(Multi Media Extended)、SSE、 SSE2(Streaming-Single instruction multiple data-Extensions 2)和AMD的3DNow!等都是CPU的扩展指令集,分别增强了CPU的多媒体、图形图象和Internet等的处理能力。我们通常会把CPU的扩展指令集称为"CPU的指令集"。
然而如此一颗精密的芯片为什么能够控制一个庞大而复杂的电脑系统呢?这就是cpu中所集成的指令集。所谓指令集,就是cpu中用来计算和控制计算机系统的一套指令的集合,而每一种新型的cpu在设计时就规定了一系列与其他硬件电路相配合的指令系统。而指令集的先进与否,也关系到cpu的性能发挥,它也是cpu性能体现的一个重要标志。
再强大的处理器也需要指令集的配合才行(图片出自电影《机械公敌》)
cpu的指令集从主流的体系结构上分为精简指令集和复杂指令集,而在普通的计算机处理器基本上是使用的复杂指令集。在计算机早期的发展过程中,cpu中的指令集是没有划分类型的,而是都将各种程序需要相配合的指令集成到cpu中,但是随着科技的进步,计算机的功能也越来越强大,计算机内部的元件也越来越多,而且越来越复杂,cpu的指令也相应的变得十分复杂,而在使用过程中,并不是每一条指令都要完全被执行,在技术人员的研究过程中发现,约有80%的程序只用到了20%的指令,而一些过于冗余的指令严重影响到了计算机的工作效率,就这一现象,精简指令集的概念就被提了出来。
精简指令集risc就是(reduced instruction set computing)的缩写,而复杂指令集cisc则是(complex instruction set computing)的缩写。它们之间的不同之处就在于risc指令集的指令数目少,而且每条指令采用相同的字节长度,一般长度为4个字节,并且在字边界上对齐,字段位置固定,特别是操作码的位置。而cisc指令集特点就是指令数目多而且复杂,每条指令的长度也不相等。
在操作上,risc指令集中大多数操作都是寄存器到寄存器之间的操作,只以简单的load(读取)和sotre(存储)操作访问内存地址。因此,每条指令中访问的内存地址不会超过1个,指令访问内存的操作不会与算术操作混在一起。在功
