关于计算机指令集的问题!!(讨论)

作者&投稿:黎牧 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
计算机指令集应包含哪些指令~

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。
由于MMX指令并没有带来3D游戏性能的显著提升,1999年Intel公司在Pentium IIICPU产品中推出了数据流单指令序列扩展指令(SSE)。SSE兼容MMX指令,它可以通过SIMD(单指令多数据技术)和单时钟周期并行处理多个浮点来有效地提高浮点运算速度。
在MMX指令集中,借用了浮点处理器的8个寄存器,这样导致了浮点运算速度降低。而在SSE指令集推出时,Intel公司在Pentium III CPU中增加了8个128位的SSE指令专用寄存器。而且SSE指令寄存器可以全速运行,保证了与浮点运算的并行性。[1]
SSE2指令集
在Pentium 4 CPU中,Intel公司开发了新指令集SSE2。这一次新开发的SSE2指令一共144条,包括浮点SIMD指令、整形SIMD指令、SIMD浮点和整形数据之间转换、数据在MMX寄存器中转换等几大部分。其中重要的改进包括引入新的数据格式,如:128位SIMD整数运算和64位双精度浮点运算等。为了更好地利用高速缓存。另外,在Pentium 4中还新增加了几条缓存指令,允许程序员控制已经缓存过的数据。[1]
SSE3指令集
相对于SSE2,SSE3又新增加了13条新指令,此前它们被统称为pni(prescott new instructions)。13条指令中,一条用于视频解码,两条用于线程同步,其余用于复杂的数学运算、浮点到整数转换和SIMD浮点运算。[1]
SSE4指令集
SSE4又增加了50条新的增加性能的指令,这些指令有助于编译、媒体、字符/文本处理和程序指向加速。
SSE4指令集将作为Intel公司未来“显著视频增强”平台的一部分。该平台的其他视频增强功能还有Clear Video技术(CVT)和统一显示接口(UDI)支持等,其中前者是对ATi AVIVO技术的回应,支持高级解码、后处理和增强型3D功能。[1]
3D Now!扩展指令集
3D Now!指令集是AMD公司1998年开发的多媒体扩展指令集,共有21条指令。针对MMX指令集没有加强浮点处理能力的弱点,重点提高了AMD公司K6系列CPU对3D图形的处理能力。由于指令有限,3D Now!指令集主要用于3D游戏,而对其他商业图形应用处理支持不足。
X86指令集
要知道什么是指令集还要从当今的X86架构的CPU说起。X86指令集是Intel为其第一块16位CPU(i8086)专门开发的,IBM1981年推出的世界第一台PC机中的CPU—i8088(i8086简化版)使用的也是X86指令,同时电脑中为提高浮点数据处理能力而增加的X87芯片系列数学协处理器则另外使用X87指令,

以后就将
X86指令集和X87指令集统称为X86指令集。虽然随着CPU技术的不断发展,Intel陆续研制出更新型的i80386、i80486直到今天,但为了保证电脑能继续运行以往开发的各类应用程序以保护和继承丰富的软件资源,所以Intel公司所生产的所有CPU仍然继续使用X86指令集,所以它的CPU仍属于X86系列。由于Intel X86系列及其兼容CPU都使用X86指令集,所以就形成了今天庞大的X86系列及兼容CPU阵容。
EM64T指令集Intel公司的EM64T(Extended Memory 64 Technology)即64位内存扩展技术。该技术为服务器和工作站平台应用提供扩充的内存寻址能力,拥有更多的内存地址空间,可带来更大的应用灵活性,特别有利于提升音频视频编辑、CAD设计等复杂工程软件及游戏软件的应用。常说的64位指的是AMD公司出的64位CPU,而EM64T则是Intel公司按照自己的意思理解出来的64位,也就是和AMD公司的64位对应的另一种叫法。
RISC指令集RISC指令集是以后高性能CPU的发展方向。它与传统的CISC(复杂指令集)相对。相比而言,RISC的指令格式统一,种类比较少,寻址方式也比复杂指令集少。使用RISC指令集的体系结构主要有ARM、MIPS。
3DNow!+指令集
在原有的指令集基础上,增加到52条指令,其中包含了部分SSE指令,该指令集主要用于新型的AMD CPU上。[1]
AVX指令集
Intel AVX指令集在SIMD计算性能增强的同时也沿用了的MMX/SSE指令集。不过和MMX/SSE的不同点在于增强的AVX指令,从指令的格式上就发生了很大的变化。x86(IA-32/Intel 64)架构的基础上增加了prefix(Prefix),所以实现了新的命令,也使更加复杂的指令得以实现,从而提升了x86 CPU的性能。
AVX并不是x86 CPU的扩展指令集,可以实现更高的效率,同时和CPU硬件兼容性也更好,并且也有着足够的扩展空间,这都和其全新的命令格式系统有关。更加流畅的架构就是AVX发展的方向,换言之,就是摆脱传统x86的不足,在SSE指令的基础上AVX也使SSE指令接口更加易用。
针对AVX的最新的命令编码系统,Intel也给出了更加详细的介绍,其中包括了大幅度扩充指令集的可能性。比如Sandy Bridge所带来的融合了乘法的双指令支持。从而可以更加容易地实现512bits和1024bits的扩展。而在2008年末到2009年推出的meniikoaCPU“Larrabee(LARAB)”处理器,就会采用AVX指令集。从地位上来看AVX也开始了Intel处理器指令集的新篇章。
希望我能帮助你解疑释惑。

你好!这个问题问的很好,说明你对计算机底层有了自己的思考。
首先,我们要明白,计算机指令集是和CPU相关的,与软件和OS没有关系。
其次,每个CPU的指令集是一定的。不管开机与否,他都是存在的。也就是说,他是固化在硬件中的。
还有,我们编写的程序不管是高级语言还是低级的汇编语言写的,最终都要转换成机器指令。每条机器指令都对应一个微程序,微程序有若干条微指令组成。若干个微命令构成一条微指令。每条机器指令是否被机器识别取决于是否有对应的微程序,也就是CPU是否支持。
最后,如果控制器是采用微程序控制器,那么微程序是固化在微控制器中的,是一个ROM。
相信你应该明白了吧。

有想法好,不过...需要一些基础常识,我只知皮毛,所以你最起码比我要多了解些,打个比方,去钓鱼,不是拿块磁铁就能把鱼从河里取出来.
电脑是按照规则运行的,基本规则在于[是/非],通过二极管三极管创建出逻辑上的门电路来处理信息.所有信息都要细解为数个二进制的信息串来处理.硬件/系统无所谓英语中文,他们都是后期的"代码",而中文作为代码来说更复杂,在细解的过程中将造成运算资源的浪费. 面对用户的完全中文的系统完全可以实现,但是这相当于非要用刀子去做剪子该做的事.不但效率低,而且需要有意的增加复杂程度来回避其他符号.
至于让机器能智能化的理解人类的想法,是太经典的人类梦想了,其实是不可能实现(个人观点).人们不断的用"模糊"来模拟智能,相当有效,但是和真正的智能不是一样的东西(太粗枝大叶),细解开来,所谓的"模糊"只是很多的更小的规则的综合处理结果,可以说是绝对按规则走的东西.
目前最可能实现的提高处理速度的办法是并行机,局限在[单一指令多种可能的结果]这种问题上,单线的处理需要逐一去做这些事,浪费很多时间,并行就可以无论对错在一次运算后把所有结果都拿给你等着选(理论上),也可以把静态的数据分开来处理,比如让A去做1-10,让B去做11-20,但是前提是相关性非常小才行,网格计算就是这种方式.
就目前计算机的原理来说真的是非常的纯了,很难想象一个比二进制"是非"更纯的办法,如果你有更好的概念,哪怕理论上可行而硬件上暂时解决不了也行.
从无到有....道生一,一生二,二生三,三生万物
世界上有了东西就有了规则,"道生一,一生二",这个过程同时发生,是最基本的规则,很容易理解.二进制就是这最纯粹的概念完美的实现.很难想象谁能想出比这个更基本的规则:P

顺便侃一下"个人观点"认为真正的智能不能实现.无论最基本的粒子是什么,他一定是按照规则运转的,所有粒子在一起成为一个世界,他们相互作用但都顺应规则,包括脑袋里的东西...智能和石头上反射的一线光没什么区别,伟大思想和一片浪花没什么差别.说某人命是定了的,不要惊奇,嘿嘿.说唯物呢,反觉得是唯心了,总之什么都不是.
人工智能很有用,人们不断的努力它的性能不断增强,非常贴近需求,但只是个"大概"的结果.就像模拟核d爆或者天气预报,只能模拟其中极小一部分(算作采样点),但这个结果对人类非常有用,没办法,数据处理不可能做到处理全部数据.能够运算所有状况的只有自然界本身."四两拨千斤",俩气团势均力敌的时候,你站山上吹口气就可能导致风向的改变,这些是没法估计的.
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继续说下.关于资源浪费,非要用中文来做较为底层的话.性能损失估计在60%以上,这里说的是"较为底层",因为最底层不可能,所以损失不是1%而是超过50%(双字节转换,长信息细解转换换短信息指令集,指令集如果不简化就造成非精简指令集的CPU的通病,又大又蠢),所有代码都要转码.而且麻烦在于这个损失不会因硬件升级而被"减小"到可以忽视,它不是"浪费1秒"的概念,而是百分比,无论多强的"纯汉芯",总要被浪费掉60%,换句话说,同样花1000元买CPU用W1ntel干活比你要的机器快到210%,严重影响经济发展啊:P

其实我认为大家有个误区,不是中文有一词多义就不能用,英文同样也有一词多义,关键是看你怎么定义,英文在计算机中的应用不也是这样,你对所有的词都定义明确了,又怎么会出错? 我们通常说的这此都是针对编程来说的,真正的硬件实现正如九楼的状元k4me说的那样:"基本规则在于[是/非],通过二极管三极管创建出逻辑上的门电路来处理信息.所有信息都要细解为数个二进制的信息串来处理.硬件/系统无所谓英语中文,他们都是后期的"代码".

电脑至今为止还看不懂中文
在人工智能方面仍然需要几十年

搂住基础不扎实哦,这个问题讨论的没什麽实质,因为你的出发点错了,问题本身就错了,因为目前的计算机架构也不是英文为核心的,而是二进制,只有0和1没有别的,没有,所以也谈不上什麽中文架构还是英文核心的。大家都在讨论什麽呢???

指令集完全是二进制,没有别的。另外你是否想过,机器如何明白你的中文?縂要有个过渡吧?那它就不是核心,除非我的小狗都会说中文了,哈哈

什么叫以中文为核心??
所有的指令都要转化为0101

机器是死的,人是活的。人工智能很离我们很远。

个人感觉英文的最小单位是词,汉语的最小单位是字。
英文的最小单位是字母。英文为核心的系统只用8位二进制组合成最基本字符集(ASCII)。
中文为核心的系统常用汉字用6千多个(GB2312-80)规模太大。响应慢。


指令集是什么意思?
指令集是计算机硬件实现的指令的集合,是CPU所支持的操作和运算集合。指令集通常分为CISC和RISC两种类型。CISC指令集是复杂指令集,包含众多的指令,每条指令可以执行多种操作。而RISC指令集是精简指令集,相对较少的指令数量,但每条指令都可以高效地执行操作。每种类型的指令集都有其优劣点和使用场景,需...

什么是计算机指令,什么是计算机指令系统
计算机指令系统是指计算机能识别和执行的指令的集合。每个计算机的指令系统都不同,这取决于其硬件设计和架构。一些计算机可能具有更复杂的指令集,允许执行更高级的任务,而其他计算机可能只支持基本的指令。具体来说,一个计算机的指令系统可能会包括以下几种类型的指令:数据传输指令,用于在内存和处理器之间...

CPU指令集的概念和作用?
此处不进行正式而科学的描述,如果想了解关于“指令集”最专业权威的定义,你可以去百度百科中搜索了解。这里简单地打个比方:缺乏某种指令集的CPU,进行相关运算会非常慢甚至无法进行。就好比一个不会乘法口诀的人,想计算“一斤大白菜3块钱,买8斤需要多少钱”这个算数问题,只能掰着手指用加法慢慢算,...

所有指令的集合称为计算机的
所有指令的集合称为计算机的指令集。计算机的指令集,经常被称作指令系统或指令集架构(ISA,Instruction Set Architecture),是计算机硬件和软件之间的接口。它定义了计算机可以执行的所有基本操作,这些操作以机器语言的形式表示,是计算机最底层、最直接的控制语言。指令集通常由处理器的设计者定义,并且不同...

什么叫cpu指令系统?
CPU指令系统,也被称为指令集,是CPU中用来计算和控制计算机系统的一套指令的集合。一台计算机的所有指令的集合,就是这台计算机的指令系统。指令系统是计算机硬件的语言系统,也是软件和硬件的主要界面。在设计CPU的时候,预先定义了一些基本的操作,比如:“加”、“减”、“乘”、“除”、“比较”、...

计算机的指令集是通过什么实现的?电路吗?
cpu通过控制转化为电流信号 (1)X86指令集 要知道什么是指令集还要从当今的X86架构的CPU说起。X86指令集是Intel为其第一块16位CPU(i8086)专门开发的,IBM1981年推出的世界第一台PC机中的CPU—i8088(i8086简化版)使用的也是X86指令,同时电脑中为提高浮点数据处理能力而增加的X87芯片系列数学协处理器则...

x86什么意思
x86是指英特尔推出的计算机指令集架构。x86是一种计算机指令集架构,广泛应用于个人计算机领域。以下是关于x86的详细解释:1. 指令集架构概述:在计算机科学中,指令集架构是计算机硬件和软件之间的接口。它定义了计算机执行程序指令的方式。x86是一种典型的指令集架构,广泛应用于个人计算机领域。这种架构的...

计算机指令集是存在寄存器中的吗?
你好!这个问题问的很好,说明你对计算机底层有了自己的思考。首先,我们要明白,计算机指令集是和CPU相关的,与软件和OS没有关系。其次,每个CPU的指令集是一定的。不管开机与否,他都是存在的。也就是说,他是固化在硬件中的。还有,我们编写的程序不管是高级语言还是低级的汇编语言写的,最终都要转换...

复杂指令系统计算机的存在问题
采用复杂指令系统的计算机有着较强的处理高级语言的能力.这对提高计算机的性能是有益的.当计算机的设计沿着这条道路发展时.有些人没有随波逐流.他们回过头去看一看过去走过的道路,开始怀疑这种传统的做法:IBM公司设在纽约Yorktown的JhomasI.Wason研究中心于1975年组织力量研究指令系统的合理性问题....

什么是X86,什么是X64?
X86是指基于Intel 8086 CPU架构的计算机指令集体系,而X64则是指基于AMD64或Intel 64架构的64位计算机指令集体系。X86,即8086体系结构,是Intel于1978年推出的16位微处理器架构。这种架构很快成为了计算机行业的标准,并经过多次扩展和优化,例如80286、80386、80486等。X86架构以其兼容性和广泛的软件支持...

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郎洪康诺: 你说的x86和x64或者ia64是CPU架构,也就是编译程序的标准,而MMX、SSE这些是指令集.指令集并非会限制某些程序的运行,而会影响程序运行的速度. 通俗的说,指令集是优化某些程序中的可执行代码的执行效率,就是说,某些程序在...

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郎洪康诺: 1. 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.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. 2. 从现阶段的主流体系结构讲,指令集可分为复杂指令...

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郎洪康诺: (6)一种计算机所能识别并能运行的全部指令的集合,称为该种计算机的 A)程序 B)二进制代码 C)软件 D)指令系统 【答案】D 【解析】程序是计算机

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郎洪康诺: 指令集在cpu里,是cpu硬件单元设计时固有的,不是写进去的代码.操作系统是上层建筑,它就是基于cpu的指令集做出来的东西,不是操作系统认识指令集,而是无条件服从指令集的理念和体系.

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郎洪康诺: 指令2113的条数不一样:精简指令集一般少于100条,而复杂指令集是100条往上,多达二三百条,像奔腾的一般在191条. 我们老师是这么5261讲的:精简指令系统计算机,选取使用频率最高的一4102些简单指令,指令条数少;指令长度固定,指令格1653式种类少;只有取数/存数访问存储器,其余指令的操作都在寄存器间进内行. 复杂指令系统计算机:指令系统复杂全面,常用指令仅仅占容总指令系统的20%,使用频率占80%.

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