指令集架构
2022-10-22 21:48:05 13 举报AI智能生成
包含CPU在内的指令集架构分类
作者其他创作
大纲/内容
概念
指令集架构：定义了基本数据类型（BYTE/HALFWORD/WORD/…）、寄存器（Register）、指令、寻址模式、异常或者中断的处理方式等；
一台计算机（泛指具有中央控制器的电子设备）的指令系统反映了该计算机的全部功能，机器类型不同，其指令系统也不同，因而功能也不同。
一台计算机（泛指具有中央控制器的电子设备）的指令系统反映了该计算机的全部功能，机器类型不同，其指令系统也不同，因而功能也不同。
指令集：是处理器可以执行操作的最小单元的集合
汇编语言可以直接操作这些指令，以控制CPU
一个具体架构支持的指令集合是明确、可查的
CPU（泛指中央控制器）依靠指令来计算和控制计算机系统，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。
就规定了一系列与其硬件电路相配合的指令系统。
指令集的强弱也是CPU的重要指标，指令集是提高处理器效率的最有效工具之一；
采用相同架构的处理器，性能基本上已经锁定在一定的范围之内，不会有本质的区别。
采用相同架构的处理器，性能基本上已经锁定在一定的范围之内，不会有本质的区别。
架构分类
主流：X86（采用CISC指令集），占据PC和服务器市场
x86（含IA_32，Intel开发）
x86_64（别名：x64，AMD开发），兼容x86
IA_64（Intel联合HP重新专为服务器开发的64位计算处理器架构，最初用于Itanium（安腾）系列处理器）
不兼容x86与x86_64
不兼容x86与x86_64
主流：ARM（采用RISC指令集），占据移动设备市场
AArch32（别名：arm/arm32）
AArch64（别名：arm64）
主流：RISC-V（基于RISC的开源版本，发音为risk-five）
riscv32
riscv64
主流：MIPS（也是基于RISC扩展，MIPS公司开发），占据家用电子产品、网络设备市场
-- 市场份额被ARM吞食，已逐渐退出市场
-- 市场份额被ARM吞食，已逐渐退出市场
mips
mips64
PowerPC（IBM开发）
powerpc
powerpc64
Wasm（一种基于栈式虚拟机的二进制指令集）
wasm32
wasm64
NVPTX（一种GPU架构，可实现GPU编程）
nvptx
nvptx64
注意：一般来说，64位架构可以兼容32位架构指令集，所以会看见有些编程语言内部只有对部分主流架构的64位支持
观点
x86是PC和服务器的主流，ARM是移动设备的主流，RISC-V可能是未来的主流。
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