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

　　從現(xiàn)階段的主流體系結(jié)構(gòu)講，指令集可分為復(fù)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"。

　　1、精簡指令集的運用

　　在最初發(fā)明計算機的數(shù)十年里，隨著計算機功能日趨增大，性能日趨變強，內(nèi)部元器件也越來越多，指令集日趨復(fù)雜，過于冗雜的指令嚴(yán)重的影響了計算機的工作效率。后來經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，在計算機中，80%程序只用到了20%的指令集，基于這一發(fā)現(xiàn)，RISC精簡指令集被提了出來，這是計算機系統(tǒng)架構(gòu)的一次深刻革命。RISC體系結(jié)構(gòu)的基本思路是：抓住CISC指令系統(tǒng)指令種類太多、指令格式不規(guī)范、尋址方式太多的缺點，通過減少指令種類、規(guī)范指令格式和簡化尋址方式，方便處理器內(nèi)部的并行處理，提高VLSI器件的使用效率，從而大幅度地提高處理器的性能。

　　RISC指令集有許多特征，其中最重要的有：

　　指令種類少，指令格式規(guī)范：RISC指令集通常只使用一種或少數(shù)幾種格式。指令長度單一(一般4個字節(jié))，并且在字邊界上對齊，字段位置、特別是操作碼的位置是固定的。

　　尋址方式簡化：幾乎所有指令都使用寄存器尋址方式，尋址方式總數(shù)一般不超過5個。其他更為復(fù)雜的尋址方式，如間接尋址等則由軟件利用簡單的尋址方式來合成。

　　大量利用寄存器間操作：RISC指令集中大多數(shù)操作都是寄存器到寄存器操作，只以簡單的Load和Store操作訪問內(nèi)存。因此，每條指令中訪問的內(nèi)存地址不會超過1個，訪問內(nèi)存的操作不會與算術(shù)操作混在一起。

　　簡化處理器結(jié)構(gòu)：使用RISC指令集，可以大大簡化處理器的控制器和其他功能單元的設(shè)計，不必使用大量專用寄存器，特別是允許以硬件線路來實現(xiàn)指令操作，而不必像CISC處理器那樣使用微程序來實現(xiàn)指令操作。因此RISC處理器不必像CISC處理器那樣設(shè)置微程序控制存儲器，就能夠快速地直接執(zhí)行指令。

　　便于使用VLSI技術(shù)：隨著LSI和VLSI技術(shù)的發(fā)展，整個處理器(甚至多個處理器)都可以放在一個芯片上。RISC體系結(jié)構(gòu)可以給設(shè)計單芯片處理器帶來很多好處，有利于提高性能，簡化VLSI芯片的設(shè)計和實現(xiàn)。基于VLSI技術(shù)，制造RISC處理器要比CISC處理器工作量小得多，成本也低得多。

　　加強了處理器并行能力：RISC指令集能夠非常有效地適合于采用流水線、超流水線和超標(biāo)量技術(shù)，從而實現(xiàn)指令級并行操作，提高處理器的性能。目前常用的處理器內(nèi)部并行操作技術(shù)基本上是基于RISC體系結(jié)構(gòu)發(fā)展和走向成熟的。

　　正由于RISC體系所具有的優(yōu)勢，它在高端系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用，而CISC體系則在桌面系統(tǒng)中占據(jù)統(tǒng)治地位。而在如今，在桌面領(lǐng)域，RISC也不斷滲透，預(yù)計未來，RISC將要一統(tǒng)江湖。

　　2、CPU的擴展指令集

　　對于CPU來說，在基本功能方面，它們的差別并不太大，基本的指令集也都差不多，但是許多廠家為了提升某一方面性能，又開發(fā)了擴展指令集，擴展指令集定義了新的數(shù)據(jù)和指令，能夠大大提高某方面數(shù)據(jù)處理能力，但必需要有軟件支持。

　　MMX 指令集

　　MMX(Multi Media eXtension，多媒體擴展指令集)指令集是Intel公司于1996年推出的一項多媒體指令增強技術(shù)。MMX指令集中包括有57條多媒體指令，通過這些指令可以一次處理多個數(shù)據(jù)，在處理結(jié)果超過實際處理能力的時候也能進(jìn)行正常處理，這樣在軟件的配合下，就可以得到更高的性能。MMX的益處在于，當(dāng)時存在的操作系統(tǒng)不必為此而做出任何修改便可以輕松地執(zhí)行MMX程序。但是，問題也比較明顯，那就是MMX指令集與x87浮點運算指令不能夠同時執(zhí)行，必須做密集式的交錯切換才可以正常執(zhí)行，這種情況就勢必造成整個系統(tǒng)運行質(zhì)量的下降。