计算机中的指令集是什么?


指令是一组计算机处理器可以理解的代码。代码通常以 1 和 0(机器语言)的形式出现。它包含控制处理器内部位和字节移动的指令或任务。

一些指令集的示例:

  • ADD - 将两个数字相加。

  • JUMP - 跳转到指定的 RAM 地址。

  • LOAD - 将信息从RAM加载到CPU

指令集类型

一般来说,计算机中使用两种类型的指令集。

精简指令集计算机 (RISC)

许多计算机设计师建议计算机使用更少的指令和简单的结构,以便它们可以在 CPU 中更快地执行,而无需经常使用内存。这种类型的计算机称为精简指令集计算机。

RISC 的概念旨在通过简化计算机的指令集来减少执行时间。

RISC 的特点

RISC 的特点如下:

  • 指令相对较少。

  • 寻址方式相对较少。

  • 内存访问仅限于加载和存储指令。

  • 所有操作都在 CPU 的寄存器内完成。

  • 单周期指令执行。

  • 固定长度、易于解码的指令格式。

  • 硬连线而不是微程序控制。

RISC 处理器的一个特点是能够在一个时钟周期内执行一条指令。这是通过使用称为流水线的过程来重叠两条或三条指令的取指、解码和执行阶段来实现的。

复杂指令集计算机 (CISC)

CISC 是一种计算机,其中单个指令可以执行许多低级操作,例如从内存加载和向内存存储等。CISC 试图最小化每个程序的指令数,但代价是每条指令的周期数增加。

为计算机设计指令集时,必须不仅要考虑机器语言结构,还要考虑高级编程语言的使用要求。

CISC 的目标是尝试为高级语言中编写的每个语句提供一个单一的机器指令。

CISC 的特点

CISC 的特点如下:

  • 大量的指令,通常从 100 到 250 条指令。

  • 一些执行特殊任务且很少使用的指令。

  • 各种寻址方式——通常有 5 到 20 种不同的方式。

  • 可变长度指令格式。

  • 操作内存中操作数的指令。

示例

为了执行 ADD 操作,CISC 将执行单个 ADD 命令,该命令将执行所有必需的加载和存储操作。

RISC 将使用不同的低级指令执行从内存加载数据、添加值并将数据存储回内存的每个操作。

更新于:2023年9月14日

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