Question

请问指令集是什么?是CPU硅片上面那些逻辑电路呢还是是CPU硅片上有个小小的“操作系统”所提供的API?

我的意思是，所谓的指令集，是不是就是CPU硅片上面蚀刻的各种逻辑电路？还是只是CPU的ROM？

Answer 1

【CPU指令】CPU支持很多指令,每个指令就是一个功能,也可以理解成一个函数,编程者按照指定的格式和编码编写出来的代码就是一条又一条指令的组合,CPU就按顺序一条一条地执行。【指令集】指令集就是指令的集合,当然这不是随意的一个集合,一般按功能类型、CPU世代等区分。某个指令集包含的指令数量一般是固定的。常见有x86指令集、x86-64指令集、MMX指令集、SSE系列指令集,一款CPU要支持指令集中所有指令才算是支持这个指令集。例如MMX指令集有57条指令,Intel和AMD的CPU都支持。也有一些指令集是指定的CPU才支持的,例如最新的AVX2指令集,只有Intel Haswell(Core第四代)才支持,而3DNow.指令集则是AMD的CPU才支持,所以在指令层面上,编程者还得根据不同CPU写不同的代码,不过高级语言一般都具备自动编译出优化代码的功能。无论指令或是指令集都是逻辑层面的概念,与CPU物理无直接关系,不同CPU对同一组指令可能有不同的实现方式。所以相同的指令,某些CPU可能执行比较快,只需要较少的时钟周期就能完成,另外一些CPU则需要较多的时钟周期,所以CPU频率不是影响性能的唯一因素,设计良好的CPU可在更低的频率下执行更多的指令。