cpu指令系统又称什么
cpu指令系统又称什么
CPU作为电脑的核心组成部份，它的好坏直接影响到电脑的性能。下面是学习啦小编带来的关于cpu指令系统又称什么的内容，欢迎阅读!
cpu指令系统又称什么：
指令系统指的是一个CPU所能够处理的全部指令的集合，是一个CPU的根本属性。比如我们现在所用的CPU都是采用x86指令集的，他们都是同一类型的CPU，不管是INTEL的CPU、还是IMD的Athlon或Joshua。
世界上还有比这些更快的CPU，比如Alpha，但它们不是用x86指令集，不能使用数量庞大的基于x86指令集的程序，如Windows98。
之所以说指令系统是一个CPU的根本属性，是因为指令系统决定了一个CPU能够运行什么样的程序。 所有采用高级语言编出的程序，都需要翻译(编译或解释)成为机器语言后才能运行，这些机器语言中所包含的就是一条条的指令。 1、 指令的格式 一条指令一般包括两个部分：操作码和地址码。操作码其实就是指令序列号，用来告诉CPU需要执行的是那一条指令。地址码则复杂一些，主要包括源操作数地址、目的地址和下一条指令的地址。在某些指令中，地址码可以部分或全部省略，比如一条空指令就只有操作码而没有地址码。
举个例子吧，某个指令系统的指令长度为32位，操作码长度为8位，地址长度也为8位，且第一条指令是加，第二条指令是减。当它收到一个“00000010000001000000000100000110”的指令时，先取出它的前8位操作码，即00000010，分析得出这是一个减法操作，有3个地址，分别是两个源操作数地址和一个目的地址。于是，CPU就到内存地址00000100处取出被减数，到00000001处取出减数，送到ALU中进行减法运算，然后把结果送到00000110处。
早期的CPU都采用CISC指令，最典型的就是x86系列处理器。CISC的特点是有大量复杂的指令、指令长度可变、寻址方式多样。
在计算机发展之初，CPU指令系统包含很少的指令，一些复杂的操作通过简单指令的组合来实现，如两个数a和b相乘可以用a个b的加法来实现。随着集成电路技术的迅速发展，为了软件编程方便和提高程序运行速度，在CPU的设计中不断增加可实现复杂功能的指令，如乘法运算中直接使用乘法指令而不是多个数的累加。随着复杂指令增多，CPU指令系统变得越来越复杂。
指令越来越多、越来越复杂带来另一个问题，因为指令系统的指令数量由指令操作码的位数决定。如指令数量为n，指令码位数为k，则 。CPU指令编码宽度不可能随意增加，促使操作码扩展技术出现。假如操作码为2位，则正常情况可表示四个指令，分别是00, O1, 10, 11。为了增加指令长度，如果把编码“11”作为扩展码，并把操作码扩展到4位，则该指令系统就有 00, O1, 10, 1100, 1101, 1110, 1111等七条指令，这就是长度可变的操作码编码方式。
上述这种具有大量复杂指令、指令长度可变、且寻址方式多样的指令系统就是传统CISC指令系统。
采用CISC (Complex Instruction Set Computer，复杂指令集计算机)的计算机有着较强的处理高级语言的能力，这有益于提高计算机的性能，但另一方面，复杂的指令、变长的编码、灵活的寻址方式大大增加了指令解码的难度，而在现在的高速硬件发展下，复杂指令所带来的速度提升已不及在解码上浪费点的时间。
IBM公司于1975年组织力量研究指令系统的合理性问题，发现CISC存在的一些缺点：首先，在这种计算机中，各种指令的使用率差别很大，一个典型程序的运算过程所使用的80%指令，只占一个处理器指令系统的20，最频繁使用的是取、存和加这些最简单的指令，而占指令数80%的复杂指令却只有20%的机会用到。复杂的指令系统必然带来结构的复杂性，增加了设计、制造的难度，尽管大规模集成电路技术已达发展到很高的水平，但也很难把CISC的全部硬件做在一个芯片上，妨碍单片计算机的发展;另外，在CISC中，许多复杂指令需要完成复杂的操作，这类指令多数是某种高级语言的直接翻版，因而通用性差，采用二级的微码执行方式，降低了那些被频繁调用的简单指令系统的运行速度。
针对CISC的这些弊病，业界提出了精简指令的设计思想，即指令系统应当只包含那些使用频率很高的少量指令，并提供一些必要的指令以支持操作系统和高级语言，按照这个原则发展而成的计算机被称为RISC(Reduced Instruction Set Computer，精简指令集计算机)。
RISC的最大特点是指令长度固定，指令种类少，寻址方式种类少，大多数是简单指令且都能在一个时钟周期内完成，易于设计超标量与流水线，寄存器数量多，大量操作在寄存器之间进行。一般认为RISC处理器有以下几个方面的优点：
1)芯片面积小
实现精简的指令系统需要的晶体管少，芯片面积自然就小一些。节约的面积可以用于实现提高性能的功能部件，如高速缓存、存储器管理和浮点运算器等，也便于在单片上集成更多其它模块，如网络控制器、语音/视频编码器、SDRAM控制器、PCI总线控制器等。
2)开发时间短
开发一个结构简洁的处理器在人力、物力上的投入要更少，整个开发工作的开发时间更易于预测可控制。
3)性能高
在CISC处理器中，一些复杂的操作有专用的指令，对于单个的操作使用专用指令可以提高处理效率，但复杂指令的使用降低了所有其它指令的执行效率。完成同样功能的程序时，RISC处理器需要更多的指令，但RISC单个指令执行效率高，而且RISC处理器容易实现更高的工作频率，从来使整体性能得到提高。RIS C处理器的性能上的优点在处理器发展的实践中得到验证。
目前，通用计算机，如个人电脑、服务器等大多采用CISC结构的x86处理器，随着技术的发展，新的x86处理器融合了RISC的特性。在嵌入式处理器中，RISC技术则得到普遍的应用，如MIPS处理器、ARM处理器等。
看了cpu指令系统又称什么文章内容的人还看：
1.什么是CPU
2.cpu有什么功能
3.cpu有多重要
6.cpu有什么型号
7.CPU 术语详解