电脑cpu指令集
CPU芯片是微机硬件系统的核心,又称微处理器芯片,其中包括控制器、运算器和寄存器组。
1、控制器:指按照预定顺序改变主电路或控制电路的接线和改变电路中电阻值来控制电动机的启动、调速、制动和反向的主令装置。由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成,它是发布命令的“决策机构”,即完成协调和指挥整个计算机系统的操作。
2、运算器:计算机中执行各种算术和逻辑运算操作的部件。运算器的基本操作包括加、减、乘、除四则运算,与、或、非、异或等逻辑操作,以及移位、比较和传送等操作,亦称算术逻辑部件。
3、寄存器组:中央处理器内的组成部分。寄存器是有限存贮容量的高速存贮部件,它们可用来暂存指令、数据和地址。在中央处理器的控制部件中,包含的寄存器有指令寄存器和程序计数器。
cpu指令集怎么看
cpu的指令集简介
从大类来分,一般将指令集分为精简指令集和复杂指令集。
CISC(复杂指令集)
即 冯·诺依曼结构(普林斯顿结构),指令与数据存储在同一存储器中;
采用CISC结构的处理器,指令线与数据线分时复用;
程序指令存储地址与数据存储地址指向同一个存储器的不同物理位置,则程序指令和数据的宽度相同;
取指令与取数据不能同时进行,速度受限;
Intel 8051、Motorola MC68xxx、Atmel AT89
RISC(精简指令集)
即 哈佛结构,指令与数据存储于两个不同的存储空间;
程序存储器与数据存储器相互独立,独立编址,独立访问;
分离的程序总线与数据总线在一个机器周期中,可同时获得指令字和操作数,提高执行效率;
取指令和取数据同时进行,且一般指令线宽与数据线,可包含更多的处理信息;
Motorola/IBM PowerPC、Atmel AVR、Microchip PIC、ARM
通俗的理解,RISC指令集是针对CISC指令集中的一些常用指令进行优化设计,放弃了一些复杂的指令,对于复杂的功能,需要通过组合指令来完成。自然,两者的使用场合不一样,对于复杂的系统,CISC更合适。否则,RISC更合适,且功耗低。注意,当初本没有RISC和CISC之分。最开始,Intel x86的第一个CPU定义了第一套指令集,这就是最开始的指令集,后来一些公司发现很多指令并不常用,所以决定设计一套简介高效的指令集,称之为RISC指令集,从而将原来的Intel x86指令集定义为CISC指令集。
cpu基础指令集
组成计算机的cpu的两大部分是:控制器和运算器。cpu(中央处理器)是电子计算机的主要设备之一,是电脑中的核心配件。cpu的主要功能是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。
相关介绍:
中央处理器(CPU),是电子计算机的主要设备之一,电脑中的核心配件。其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。CPU是计算机中负责读取指令,对指令译码并执行指令的核心部件。
中央处理器主要包括两个部分,即控制器、运算器,其中还包括高速缓冲存储器及实现它们之间联系的数据、控制的总线。
电子计算机三大核心部件就是CPU、内部存储器、输入/输出设备。中央处理器的功效主要为处理指令、执行操作、控制时间、处理数据。
在计算机体系结构中,CPU 是对计算机的所有硬件资源(如存储器、输入输出单元) 进行控制调配、执行通用运算的核心硬件单元。CPU 是计算机的运算和控制核心。计算机系统中所有软件层的操作,最终都将通过指令集映射为CPU的操作。
电脑cpu指令集在哪里看
CPU的指令集是软件与CPU这两个层级之间的接口, 而CPU自己, 就是对于这一套CPU指令集的"实例化".
无论处于上层的软件多么的高级, 想要在CPU执行, 就必须被翻译成"机器码", 翻译这个工作由编译器来执行. 编译器在这个过程中, 要经过"编译", "汇编", "链接"几个步骤, 最后生成"可执行文件". 可执行文件中保存的是二进制机器码. 这串机器码可以直接被CPU读取和执行.
cpu架构与指令集
1、程序的运行过程,实际上是程序涉及到的、未涉及到的一大堆的指令的执行过程。
当程序要执行的部分被装载到内存后,CPU要从内存中取出指令,然后指令解码(以便知道类型和操作数,简单的理解为CPU要知道这是什么指令),然后执行该指令。再然后取下一个指令、解码、执行,以此类推直到程序退出。
2、这个取指、解码、执行三个过程构成一个CPU的基本周期。
3、每个CPU都有一套自己可以执行的专门的指令集(注意,这部分指令是CPU提供的,CPU-Z软件可查看)。
正是因为不同CPU架构的指令集不同,使得x86处理器不能执行ARM程序,ARM程序也不能执行x86程序。(Intel和AMD都使用x86指令集,手机绝大多数使用ARM指令集)。
注:指令集的软硬件层次之分:硬件指令集是硬件层次上由CPU自身提供的可执行的指令集合。软件指令集是指语言程序库所提供的指令,只要安装了该语言的程序库,指令就可以执行。
4、由于CPU访问内存以得到指令或数据的时间要比执行指令花费的时间长很多,因此在CPU内部提供了一些用来保存关键变量、临时数据等信息的通用寄存器。
所以,CPU需要提供 一些特定的指令,使得可以从内存中读取数据存入寄存器以及可以将寄存器数据存入内存。
此外还需要提供加法、减、not/and/or等基本运算指令,而乘除法运算都是推算出来的(支持的基本运算指令参见ALU Functions),所以乘除法的速度要慢的多。这也是算法里在考虑时间复杂度时常常忽略加减法次数带来的影响,而考虑乘除法的次数的原因。
5、除了通用寄存器,还有一些特殊的寄存器。典型的如:
PC:program counter,表示程序计数器,它保存了将要取出的下一条指令的内存地址,指令取出后,就会更新该寄存器指向下一条指令。
堆栈指针:指向内存当前栈的顶端,包含了每个函数执行过程的栈帧,该栈帧中保存了该函数相关的输入参数、局部变量、以及一些没有保存在寄存器中的临时变量。
PSW:program status word,表示程序状态字,这个寄存器内保存了一些控制位,比如CPU的优先级、CPU的工作模式(用户态还是内核态模式)等。
指令集怎么控制CPU
指令集不是写入CPU的,指令集是CPU体系结构设计的一个重要方面。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。这些指令系统就称为指令集,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。也就是说指令集是和CPU同时诞生的,而不是后来写入的。每一种CPU都有对应的指令集,指令集反映了CPU的处理能力和方式,体现编程者可以使用的指令和编程规则 所以也可以看出,指令集是软件和逻辑电路共同的完美产物。
cpu支持的指令集
一个cpu所能执行的全部指令称为指令集。
指令集是存储在CPU内部,对CPU运算进行指导和优化的硬程序。拥有这些指令集,CPU就可以更高效地运行。Intel主要有x86,EM64T,MMX,SSE,SSE2,SSE3,SSSE3(Super SSE3),SSE4A,SSE4.1,SSE4.2,AVX,AVX2,AVX-512,VMX等指令集。AMD主要是x86,x86-64,3D-Now!指令集。
plc指令集与CPU指令集
1、ISC指令集,也称为复杂指令集,英文名是CISC,(Complex Instruction Set Computer的缩写)。在CISC微处理器中,程序的各条指令是按顺序串行执行的,每条指令中的各个操作也是按顺序串行执行的。顺序执行的优点是控制简单,但计算机各部分的利用率不高,执行速度慢。
2、RISC是英文“Reduced Instruction Set Computing ” 的缩写,中文意思是“精简指令集”。它是在CISC指令系统基础上发展起来的,有人对CISC机进行测试表明,各种指令的使用频度相当悬殊,最常使用的是一些比较简单的指令,它们仅占指令总数的20%,但在程序中出现的频度却占80%。复杂的指令系统必然增加微处理器的复杂性,使处理器的研制时间长,成本高。
3、EPIC(Explicitly Parallel Instruction Computers,精确并行指令计算机)是否是RISC和CISC体系的继承者的争论已经有很多,单以EPIC体系来说,它更像Intel的处理器迈向RISC体系的重要步骤。
4、IA-64微处理器最大的缺陷是它们缺乏与x86的兼容,而Intel为了IA-64处理器能够更好地运行两个朝代的软件,它在IA-64处理器上引入了x86-to-IA-64的解码器,这样就能够把x86指令翻译为IA-64指令。
5、x86-64(也叫AMD64)的产生也并非空穴来风,x86处理器的32bit寻址空间限制在4GB内存,而IA-64的处理器又不能兼容x86。AMD充分考虑顾客的需求,加强x86指令集的功能,使这套指令集可同时支持64位的运算模式,因此AMD把它们的结构称之为x86-64。