核心提示是CPU依赖于指令来计算和控制系统。在设计每个CPU时，指定了一系列与硬件电路相匹配的指令系统，指令的强度也是CPU的一个重要指标，指令集是提高微处理器效率的最有效工具之一…


CPU依靠指令来计算和控制系统，每一个CPU的设计，指定一系列的指令系统，其硬件电路兼容。该指令的强度也是CPU的重要指标，指令集是提高微处理器效率的最有效的工具之一。



在现阶段的主流架构，指令集可分为复杂指令集和两部分，从具体的应用程序，如英特尔的MMX（多媒体扩展）、SSE、SSE2（单指令多数据流扩展2）和AMD 3dnow！都是扩展的CPU指令集吗。提高CPU多媒体、图形、网络等的处理能力，通常称CPU的扩展指令集为CPU指令集。



1。简化指令集的使用



在计算机的发明开始的几十年里，随着计算机的功能越来越多，性能强，内部组件也越来越多，指令集是更复杂的，太杂，说明严重影响了计算机的工作效率。后来，人们发现在计算机中，80%程序用20%指令集。基于这一发现，RISC精简指令集被提了出来，这是计算机系统结构的深刻变革，RISC体系结构的基本思想是：太多的抓住CISC指令系统的指令，很多类型的指令格式不规范，通过减少指令类型解决不足，规范指令格式和简化处理，并行处理和方便的处理器，提高了VLSI器件的使用效率，从而大大提高处理器性能。



RISC指令集有许多特点，其中最重要的是：



较少的指令类型，指令格式规范：RISC指令集通常只使用一种或几种格式，指令长度为单（一般为4字节），并在单词的边界上对齐，而字段的位置，尤其是操作代码，是固定的。



简化了寻址方式：几乎所有指令都使用寄存器寻址方式，寻址方法的数目一般不超过5种，而其他更复杂的寻址方法，如间接寻址，则是用简单的寻址方式合成的。



在寄存器操作大量的使用：在RISC指令集的大部分操作是登记登记操作，记忆只是通过简单的加载和存储操作。因此，没有超过1的内存地址，在每个指令访问，和访问内存的操作将不会混合算术运算。



简化处理器的RISC指令集的使用，可以大大简化处理器的控制器和其他功能单元的设计，没有一个特殊的登记使用，特别是让硬件电路的操作指令，而CISC处理器，使用微程序来实现指令操作。因此，RISC处理器没有设置控制程序的记忆像CISC处理器，可以执行的指令迅速。



VLSI技术易于使用：随着大规模集成电路和超大规模集成电路技术的发展，整个处理器（甚至多处理器）可以放置在一个单芯片RISC架构，可以为单芯片处理器的设计带来很多好处，有利于提高性能，简化和VLSI芯片设计实现。基于超大规模集成电路技术，制造RISC处理器比CISC处理器更小和更便宜的。



处理器的并行能力得到增强。RISC指令集非常适合流水线、流水线和超标量技术，以达到指令级并行操作和提高处理器性能，目前处理器的通用内部并行操作技术基本上是基于RISC体系结构的发展和成熟。

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由于对RISC系统的优点，它已广泛应用于高端系统，和CISC体系中占据主导地位的桌面系统。现在，在桌面上，RISC已经渗透，预计未来，RISC将一统江湖。



扩展指令集2



CPU的功能，差别不是太大，基本的指令集也都差不多，但是许多厂家为了提高某些方面的性能，和扩展指令集的发展，扩展指令集定义了新的数据和指令，可以大大提高数据处理能力，但需要软件支持。



MMX指令集

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MMX（多媒体扩展，多媒体扩展指令集）指令集是一个多媒体教学增强技术由英特尔公司于1996推出的MMX指令集包括57个多媒体指令。这些指令可以一次处理多个数据，并能处理时的处理结果超过实际处理能力，使软件可以通过软件实现更高的性能。MMX的好处是，操作系统的存在，当时并没有为此做出任何改变，容易执行MMX程序。但是，问题是显而易见的，那就是集和x87浮点指令不能同时执行MMX指令，必须交错密集可以正确执行，它将不可避免地导致整个系统运行质量的下降。