指令集

指令集,顾名思义,指令的集合,CPU用来计算和控制计算机系统的,本质上是二进制机器码。

CPU依靠指令来计算和控制系统,故而需要规定一些列与硬件电路相互配合的指令系统来完成CPU的设计。以此来看,指令集可以看作是CPU硬件和软件之间的接口描述,是软硬件之间沟通的桥梁,也就是说,指令集作为一种规范,为在设计CPU时实现不同的译码电路提供准则,以支持指令的运行。

在概念上,指令集有RISC(reduced instruction set computer)、CISC(complex instruction set computer)

  • CISC:基于指令集复杂且多功能的特点
    • 内存访问频次低
    • 代码密度低
    • 硬件的适配成本高
    • 低性能并行处理
  • RSIC:基于指令集简洁的特点
    • 高性能并行处理
    • 编译优化
    • 内存访问频率高
    • 代码密度高


指令集的具体实现(CPU架构):

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#查看架构
uname -m

#查看cpu型号
cat /proc/cpuinfo | grep "model name"

芯片,即SOC(System on Chip),系统级芯片或者片上系统。狭义上来说,将系统关键部件集成在一块芯片上;广义的角度看,微小型系统,例:CPU比作大脑,则SoC包括大脑、心脏、眼睛和手。引自SoC百度百科

处理器,对程序指令进行处理的设备。

架构,指某一个处理器所使用的具体指令集。

微架构,处理器的架构。涉及处理器时,需要按照指令集规定的指令涉及具体的译码和运算电路来支持指令的运行;指令集在CPU处理器内部的具体硬件电路的实现称之为微架构。一套相同指令集可以有多种电路实现,故而有多重微架构。以armV8指令集的开发生态为例:

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