指令集設計

『壹』 什麼是指令集，它是軟體還是硬體

1. CPU依靠指令來計算和控制系統，每款CPU在設計時就規定了一系列與其硬體電路相配合的指令系統。指令的強弱也是CPU的重要指標，指令集是提高微處理器效率的最有效工具之一。

2. 從現階段的主流體系結構講，指令集可分為復雜指令集和精簡指令集兩部分，而從具體運用看，如Intel的MMX（Multi Media Extended）、SSE、 SSE2（Streaming-Single instruction multiple data-Extensions 2）和AMD的3DNow!等都是CPU的擴展指令集，分別增強了CPU的多媒體、圖形圖象和Internet等的處理能力。我們通常會把CPU的擴展指令集稱為"CPU的指令集"。

『貳』  CPU指令集架構和微架構的區別是什麼

從概念上說，CPU指令集架構和微架構完全是兩種不同的概念，指令集其實是一種規范，意思就是Cpu的設計要通過指令集的規范而設計，而微架構就是在通過規范之後對指令集的實現。也許很多人還是不能夠明白CPU指令機架構和微架構的意思，那麼用更簡單的方法來解釋，意思就是老師教授學生怎麼解答一元二次方程數學題，但是數學題題目有很多，那麼老師就交給了學生解答些這些題目的方案，這個“解題方案”就是所謂的指令集，而學生“具體解答的題目”就是微架構。

而目前在市場中最常用的Cpu大概就是AMD和英特爾處理器，這是因為他們採用的x86指令集架構體系非常的強大，而目前掌握這項技術的也只有AMD和英特爾，不過，雖然兩款處理器的都是採用的X86指令集架構設計的CPU，但是因為他們的微架構有所不同，所以他們的性能CPU性能表現也會有區別。

『叄』 嵌入式問題。參照arm指令集設計RISC特性的匯編指令。

|^8位機器字長可以設計為前5位表示匯編碼，後三位表寄存器（R0-R7）
|內7 6 5 4 3 | 2 1 0|
|0 0 0 0 0 | | NOP
|0 0 0 0 1 | Rn | BX Rn

這樣共有容2^5條指令
如果不夠用也可以將bit7-bit3中某一個位用來表示擴展位，即當該位置1表示bit7-bit0都是操作碼。這樣單周期指令最多可以有2^4條，多周期有2^7條。
可以看一下S3C2440英文用戶手冊的第三章

『肆』 指令集是什麼

每一種處理器都有自己可以識別的一整套指令，稱為指令集。

一個 JVM 指令由兩部分組成，第一部分是一個位元組（one-byte）的操作碼，第二部分是 0 個或多個提供參數或數據的操作數，許多指令都只有第一部分。

JVM 指令集中的大部分指令編碼與它們執行的操作數據類型有關，如：iload指令讀取局部變數的int值並壓入操作數棧中。fload指令對float類型做了同樣的動作。兩個指令實現了同樣的功能，但是操作碼卻不同。

(4)指令集設計擴展閱讀：

CPU指令集的作用：

我們通常會把CPU的擴展指令集稱為「CPU的指令集」。CPU依靠指令來計算和控制系統，每款CPU在設計時就規定了一系列與其硬體電路相配合的指令系統。指令的強弱也是CPU的重要指標，指令集是提高微處理器效率的最有效工具之一。

從現階段的主流體系結構講，指令集可分為復雜指令集和精簡指令集兩部分，而從具體運用看，如Intel的MMX（Multi Media Extended）、SSE、 SSE2（Streaming-Single instruction multiple data-Extensions 2）和AMD的3DNow！等都是CPU的擴展指令集，分別增強了CPU的多媒體、圖形圖象和Internet等的處理能力。

『伍』 計算機指令集是在cpu設計時就設計好的，是cpu中邏輯電路賦予，實現的

是在cpu設計時就設計好的，在邏輯電路中再調用就可以了。

『陸』 指令集與架構什麼關系

建議你看一看David A.Patterson的《計算機體系結構：量化分析》的第一章。指令集也是架構，你問的應該是指令集架構與微架構的區別。兩者是不同的計算機抽象層次，指令比微架構更接近軟體。

過去狹義的計算機體系結構指的是指令集架構（ISA, Instruction Set Architecture），因為指令集架構是連接軟體與硬體的介面。對於早期計算機而言，計算機性能很大程度上依賴指令集架構的優劣。因為同樣一段C程序，不同的指令集架構（x86, PowerPC, Arm, MIPS）會翻譯成不同的匯編語言，這就決定了CPU的處理方式不一樣。打個比方，表達同一個意思用漢語的字數通常少於用英語的單詞數。如果某人讀一個漢字的速度等於另一個讀一個英語單詞的速度，那麼理解同一句話，讀漢字的人花的時間就更少。
廣義的計算機體系結構除了指ISA，還包括計算機組成和硬體實現。計算機組成又叫微架構，就是研究計算機用什麼來搭建，和指令集的關系密切。比如，多核，超標量，指令分支預測，亂序執行，多層次存儲等等。再比如，Intel和AMD的處理器用的都是x86的指令集，但是各自的設計方式不一樣，所以狹義來看，我們可以說兩家公司的CPU的架構相同，但微架構（組成）不同，因此它們的性能有差異。還有，即使同一家公司的產品，比如Inter Core i3, i5, i7, i9，它們的指令集架構都一樣，但微架構肯定不同，所以性能各不相同。
硬體實現就是研究具體的微電子器件和數字電路設計了，和指令集關系不大。比如計算機都有硬碟，但有的裝的是機械硬碟（磁碟構成）有的是固態硬碟（浮柵晶體管構成），裝固態的就比機械的快；計算機都有內存，但DDR4要比DDR3快。因為兩者介面電路設計不同，製造工藝不同，所以DDR4的頻率更快。

『柒』 arm與thumb指令集是arm7tdmi的兩個指令集，請問其設計的初衷是什麼

來ARM7是一個大類，源細分為ARM7（原始），ARM7TDMI和ARM7EJ這3個小類，分別對應於3種不同的架構版本：
ARM7（原始）-> ARMv3
ARM7TDMI -> ARMv4T
ARM7EJ -> ARMv5
ARM9也是一個大類，細分為兩個小類：ARM9TDMI和ARM9E，分別對應於兩種架構版本：
ARM9TDMI -> ARMv4T
ARM9E -> ARMv5
相同的架構，指令集完全一樣，不同的架構，大部分指令相同，小部分不同。
可以看出：ARM7TDMI和ARM9TDMI是同一個架構，而ARM7EJ和ARM9E是同一個架構。

『捌』 老師讓我們自由設計cpu,首先指令集我就無從下手，指導一下唄

你上的是什麼課啊，老師要學生設計CPU？她有沒什麼提示。

『玖』 指令集結構設計所涉及的內容有哪些

各種指令，指令格式，每個寄存器的作用，中斷常式，抽象匯編指令所對應的二進制機器指令。等等。還有很多