程序員指令集高清圖

A. 指令集是什麼啊

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。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

在最初發明計算機的數十年裡，隨著計算機功能日趨增大，性能日趨變強，內部元器件也越來越多，指令集日趨復雜，過於冗雜的指令嚴重的影響了計算機的工作效率。後來經過研究發現，在計算機中，80％程序只用到了20％的指令集，基於這一發現，RISC精簡指令集被提了出來，這是計算機系統架構的一次深刻革命。RISC體系結構的基本思路是：抓住CISC指令系統指令種類太多、指令格式不規范、定址方式太多的缺點，通過減少指令種類、規范指令格式和簡化定址方式，方便處理器內部的並行處理，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指令集有許多特徵，其中最重要的有：

指令種類少，指令格式規范：RISC指令集通常只使用一種或少數幾種格式。指令長度單一（一般4個位元組），並且在字邊界上對齊，欄位位置、特別是操作碼的位置是固定的。
定址方式簡化：幾乎所有指令都使用寄存器定址方式，定址方式總數一般不超過5個。其他更為復雜的定址方式，如間接定址等則由軟體利用簡單的定址方式來合成。
大量利用寄存器間操作：RISC指令集中大多數操作都是寄存器到寄存器操作，只以簡單的Load和Store操作訪問內存。因此，每條指令中訪問的內存地址不會超過1個，訪問內存的操作不會與算術操作混在一起。
簡化處理器結構：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計，不必使用大量專用寄存器，特別是允許以硬體線路來實現指令操作，而不必像CISC處理器那樣使用微程序來實現指令操作。因此RISC處理器不必像CISC處理器那樣設置微程序控制存儲器，就能夠快速地直接執行指令。
便於使用VLSI技術：隨著LSI和VLSI技術的發展，整個處理器（甚至多個處理器）都可以放在一個晶元上。RISC體系結構可以給設計單晶元處理器帶來很多好處，有利於提高性能，簡化VLSI晶元的設計和實現。基於VLSI技術，製造RISC處理器要比CISC處理器工作量小得多，成本也低得多。
加強了處理器並行能力：RISC指令集能夠非常有效地適合於採用流水線、超流水線和超標量技術，從而實現指令級並行操作，提高處理器的性能。目前常用的處理器內部並行操作技術基本上是基於RISC體系結構發展和走向成熟的。
正由於RISC體系所具有的優勢，它在高端系統得到了廣泛的應用，而CISC體系則在桌面系統中占據統治地位。而在如今，在桌面領域，RISC也不斷滲透，預計未來，RISC將要一統江湖。

2、CPU的擴展指令集

對於CPU來說，在基本功能方面，它們的差別並不太大，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，又開發了擴展指令集，擴展指令集定義了新的數據和指令，能夠大大提高某方面數據處理能力，但必需要有軟體支持。

MMX 指令集
MMX（Multi Media eXtension，多媒體擴展指令集）指令集是Intel公司於1996年推出的一項多媒體指令增強技術。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據，在處理結果超過實際處理能力的時候也能進行正常處理，這樣在軟體的配合下，就可以得到更高的性能。MMX的益處在於，當時存在的操作系統不必為此而做出任何修改便可以輕松地執行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行，必須做密集式的交錯切換才可以正常執行，這種情況就勢必造成整個系統運行質量的下降。

SSE指令集
SSE（Streaming SIMD Extensions，單指令多數據流擴展）指令集是Intel在Pentium III處理器中率先推出的。其實，早在PIII正式推出之前，Intel公司就曾經通過各種渠道公布過所謂的KNI（Katmai New Instruction）指令集，這個指令集也就是SSE指令集的前身，並一度被很多傳媒稱之為MMX指令集的下一個版本，即MMX2指令集。究其背景，原來"KNI"指令集是Intel公司最早為其下一代晶元命名的指令集名稱，而所謂的"MMX2"則完全是硬體評論家們和媒體憑感覺和印象對"KNI"的 評價，Intel公司從未正式發布過關於MMX2的消息。

而最終推出的SSE指令集也就是所謂勝出的"互聯網SSE"指令集。SSE指令集包括了70條指令，其中包含提高3D圖形運算效率的50條SIMD（單指令多數據技術）浮點運算指令、12條MMX 整數運算增強指令、8條優化內存中連續數據塊傳輸指令。理論上這些指令對目前流行的圖像處理、浮點運算、3D運算、視頻處理、音頻處理等諸多多媒體應用起到全面強化的作用。SSE指令與3DNow!指令彼此互不兼容，但SSE包含了3DNow!技術的絕大部分功能，只是實現的方法不同。SSE兼容MMX指令，它可以通過SIMD和單時鍾周期並行處理多個浮點數據來有效地提高浮點運算速度。

SSE2指令集
SSE2(Streaming SIMD Extensions 2，Intel官方稱為SIMD 流技術擴展 2或數據流單指令多數據擴展指令集 2)指令集是Intel公司在SSE指令集的基礎上發展起來的。相比於SSE，SSE2使用了144個新增指令，擴展了MMX技術和SSE技術，這些指令提高了廣大應用程序的運行性能。隨MMX技術引進的SIMD整數指令從64位擴展到了128 位，使SIMD整數類型操作的有效執行率成倍提高。雙倍精度浮點SIMD指令允許以 SIMD格式同時執行兩個浮點操作，提供雙倍精度操作支持有助於加速內容創建、財務、工程和科學應用。除SSE2指令之外，最初的SSE指令也得到增強，通過支持多種數據類型(例如，雙字和四字)的算術運算，支持靈活並且動態范圍更廣的計算功能。SSE2指令可讓軟體開發員極其靈活的實施演算法，並在運行諸如MPEG-2、MP3、3D圖形等之類的軟體時增強性能。Intel是從Willamette核心的Pentium 4開始支持SSE2指令集的，而AMD則是從K8架構的SledgeHammer核心的Opteron開始才支持SSE2指令集的。

SSE3指令集
SSE3(Streaming SIMD Extensions 3，Intel官方稱為SIMD 流技術擴展 3或數據流單指令多數據擴展指令集 3)指令集是Intel公司在SSE2指令集的基礎上發展起來的。相比於SSE2，SSE3在SSE2的基礎上又增加了13個額外的SIMD指令。SSE3 中13個新指令的主要目的是改進線程同步和特定應用程序領域，例如媒體和游戲。這些新增指令強化了處理器在浮點轉換至整數、復雜演算法、視頻編碼、SIMD浮點寄存器操作以及線程同步等五個方面的表現，最終達到提升多媒體和游戲性能的目的。Intel是從Prescott核心的Pentium 4開始支持SSE3指令集的，而AMD則是從2005年下半年Troy核心的Opteron開始才支持SSE3的。但是需要注意的是，AMD所支持的SSE3與Intel的SSE3並不完全相同，主要是刪除了針對Intel超線程技術優化的部分指令。

3D Now!(3D no waiting)指令集
3DNow！是AMD公司開發的SIMD指令集，可以增強浮點和多媒體運算的速度，並被AMD廣泛應用於其K6-2 、K6-3以及Athlon（K7）處理器上。3DNow!指令集技術其實就是21條機器碼的擴展指令集。

與Intel公司的MMX技術側重於整數運算有所不同，3DNow!指令集主要針對三維建模、坐標變換 和效果渲染等三維應用場合，在軟體的配合下，可以大幅度提高3D處理性能。後來在Athlon上開發了Enhanced 3DNow!。這些AMD標準的SIMD指令和Intel的SSE具有相同效能。因為受到Intel在商業上以及Pentium III成功的影響，軟體在支持SSE上比起3DNow!更為普遍。Enhanced 3DNow!AMD公司繼續增加至52個指令，包含了一些SSE碼，因而在針對SSE做最佳化的軟體中能獲得更好的效能。

B. 精簡指令集和復雜指令集在指令系統方面的主要區別

不知道各位是不是程序員,下面以程序員的角度分析一下:

程序員視角:

• CISC指令相當於粗粒度的介面,一次能做很多事情,且性能高

• RISC指令相當於細粒度的介面,只能做通用的操作,且調用方需要發送更多指令

軟體設計師視角:

• CISC指令相當於faced模式,組合了更多的操作

• RISC指令相當於抽出的通用方法,組合方式更多,更靈活
  

其他我知道的知識:

• RISC(精簡指令集計算機)

• 能耗低:不太確定原因,不瞎說了(可以參考上面的老哥的回復).想不通具體原因.

• 可執行代碼長(佔用空間大):編譯出的可執行代碼很啰嗦,就像上面的老哥回復的一樣.

• 可用指令少:只實現了常用的指令,精簡指令集

• 指令長度與執行時間整齊:由於精簡指令,故指令長度設計成整齊的長度,指令執行時間也幾乎都是1個時鍾周期.
  

• CISC(復雜指令集計算機)

• 能耗高:不確定原因.(猜測可能與寄存器數量有關)

• 可執行代碼短:可執行代碼很短,因為有粗粒度命令.也就是說,同一段程序,若編譯成RISC和CISC,那CISC的編譯後文件會小很多

• 可用指令多:實現了更多命令

• 指令長度與執行時間不整齊:由於指令很多,粒度粗細的都有,(以下 是猜猜)故設計時應將常用的指令設計成短指令,不常用的指令設計成長指令.且由於有粗粒度指令,所以執行的長短無法都規范到一個時鍾周期,有些指令可能會執行很久.
  

C. 提到程序員，除了代碼你還能想到什麼

程序員跟什麼接觸的時間最多---電腦---是日久生情，還是對電腦產生了一種強烈的依賴，無論是從我還是周圍的朋友，對於這一點我都是深信不疑的，所以導致很多程序員的性格比較內向。提到程序員能讓我想到很多特點，下面一一列舉一下：

5、程序員肚子局部胖的比較快。對於這一點我是身有感觸啊，從我的整體上來看，我不能算是一個胖人，但是當漏出肚皮的時候，你可能會大吃一驚，對於這一點的原因，可能大家也都知道：吃過飯就不動了，在電腦前一做就是幾個小時，肚子能不胖？相信很多辦公室工作者跟我有相同的看法。

不知道大家同意不同意這些特點點，這也僅僅從我個人的角度去看，這些特點對於程序員來說，真的是很普遍，大概歸納些，可能不全面，請諒解！

D. CPU精簡指令集里都有哪些指令呢

你問得都不準確。。。
精簡指令集是一種類型，並不是指具體某一個指令集
MIPS、POWERPC等都有不同的指令，你自己查去

E. cpu的TSX的指令集用來做什麼的為什麼我的i5 4690k沒有這個指令集

Intel的TSX指令集是針對粗細粒度線程鎖定的。在多核多線程處理器中，有一個比較明顯的問題，就是多線程對某一資源都需要調用的時候，需要仲裁。當一個線程調用該資源時，另一線程就無法調用，如果調用了，就會發生錯誤。而如今的程序員，為了防止線程爭搶，發生錯誤，都用粗粒度鎖定——也就是該線程佔用的絕大多數資源，其他線程都不得爭搶。這樣也導致了一些，本不需鎖定的資源，也被鎖定了，其他線程利用不了，降低了多核多線程處理器的多線程性能。TSX指令集就是要讓程序員或開發工具更方便、准確地進行細粒度鎖定，讓資源更有效地使用。對於當今的多核處理器，是個好東西。

但是……Intel前不久發現TSX指令集存在Bug，導致其將消費級市場CPU的TSX指令集全部取消，只保留商用Xeon的……所以，早期的CPU-Z截圖，是有這個TSX指令的，後面的就沒了。

一般對家用影響不大，不用特別擔心。

F. 程序員是干什麼的啊

程序員是寫程序的屬於電腦IT行業。

程序員(英文Programmer)是從事程序開發、維護的專業人員。一般將程序員分為程序設計人員和程序編碼人員。

軟體從業人員分為初級程序員、高級程序員、系統分析員，系統架構師，測試工程師五大類。

一年可報考軟考程序員考試兩次，但一次考試只能報考一種資格，因此報考了程序員考試則無法再報考軟考其他級別或科目的考試。

同時軟考程序員考試採用筆試形式，考試實行全國統一大綱、統一試題、統一時間、統一標准、統一證書的考試方式。

G. 指令集的SSE

SSE指令集
Streaming SIMD Extensions
由於MMX指令並沒有帶來3D游戲性能的顯著提升，1999年Intel公司在Pentium IIICPU產品中推出了數據流單指令序列擴展指令（SSE）。SSE兼容MMX指令，它可以通過SIMD（單指令多數據技術）和單時鍾周期並行處理多個浮點來有效地提高浮點運算速度。
在MMX指令集中,借用了浮點處理器的8個寄存器，這樣導致了浮點運算速度降低。而在SSE指令集推出時，Intel公司在Pentium III CPU中增加了8個128位的SSE指令專用寄存器。而且SSE指令寄存器可以全速運行，保證了與浮點運算的並行性。
SSE2指令集
在Pentium 4 CPU中，Intel公司開發了新指令集SSE2。這一次新開發的SSE2指令一共144條，包括浮點SIMD指令、整形SIMD指令、SIMD浮點和整形數據之間轉換、數據在MMX寄存器中轉換等幾大部分。其中重要的改進包括引入新的數據格式，如：128位SIMD整數運算和64位雙精度浮點運算等。為了更好地利用高速緩存。另外，在Pentium 4中還新增加了幾條緩存指令，允許程序員控制已經緩存過的數據。
SSE3指令集
相對於SSE2，SSE3又新增加了13條新指令，此前它們被統稱為pni(prescott new instructions)。13條指令中，一條用於視頻解碼，兩條用於線程同步，其餘用於復雜的數學運算、浮點到整數轉換和SIMD浮點運算。
SSE4指令集
SSE4又增加了50條新的增加性能的指令，這些指令有助於編譯、媒體、字元/文本處理和程序指向加速。
SSE4指令集將作為Intel公司未來「顯著視頻增強」平台的一部分。該平台的其他視頻增強功能還有Clear Video技術（CVT）和統一顯示介面（UDI）支持等，其中前者是對ATi AVIVO技術的回應，支持高級解碼、後處理和增強型3D功能。

H. 程序員是做什麼的什麼是程序

程序員：

程序員是從事程序開發、程序維護的專業人員。程序員一般需要會做：確認通過審查方案的目標，輸入數據，分析師，監事，和客戶的輸出要求的項目要求。

通常情況下將程序員分為程序設計人員和程序編碼人員，軟體從業人員分為初級程序員、中級程序員、高級程序員（現為軟體設計師）、系統分析員，系統架構師，測試工程師六大類。

程序：

程序是一組計算機能識別和執行的指令，運行於電子計算機上，滿足人們某種需求的信息化工具。以某些程序設計語言編寫，運行於某種目標結構體繫上。

程序就如同以英語（程序設計語言）寫作的文章，要讓一個懂得英語的人（編譯器）同時也會閱讀這篇文章的人（結構體系）來閱讀、理解、標記這篇文章。

(8)程序員指令集高清圖擴展閱讀：

程序員的日常工作：

1、確認通過審查方案的目標，輸入數據，分析師，監事，和客戶的輸出要求的項目要求。

2、安排項目要求在編程序列分析要求;准備工作流程圖和使用計算機知識的能力，題材，編程語言和邏輯圖。

3、編碼工作流程的信息轉換成計算機語言的項目要求。

4、通過輸入編碼信息的計算機程序。

5、確認程序操作進行測試，修改程序序列和/或代碼。

6、准備寫操作指令供用戶參考。

7、保持歷史記錄，通過記錄方案的制定和修訂。

參考鏈接：網路-程序員

網路-程序

I. 提到程序員，除了代碼你還會想到什麼

其實提到程序員吧，會想到什麼呢，我覺得可能會想到代碼，也有可能會想到電腦。也有可能會想到無聊，但是我可能下意識的就會想到那個猝死，原諒我這樣想你們，對不起我也不想的。但是真的下意識的就會想到猝死，可能就是最近特別多的那個猝死的情況會發生吧，而且就是大部分都是你們程序員，我知道你們的生活特別的枯燥，你們那生活還可能就是很無聊。然後可能還是需要特別多的加班，然後飲食不規律啊什麼的，不能按時睡覺啊，然後你們可能猝死的情況就比較多一點兒了，其實我真的是不想這樣想你們的。但是真的下意識的就會想到這樣子，還是希望以後能夠改掉我的這個印象吧，希望你們以後就不要再有這樣的情況發生，其實還是希望你們能夠健健康康的啦！
提到程序員，我可能還會下意識的想到那種。戴個眼鏡也不收拾自己，然後那種臉上可能有點青春痘的男生，原諒我真的沒有在生活當中見過一個真正的程序員，所以我只能好以一些電視劇當中的形象，或者是網上的一些段子啊什麼的，來猜測你們的樣子，其實我可以的話我還是希望咱們國家，可以拍一個關於你們的電視劇或者是電影吧，因為我覺得可能你們的生活有點兒無聊，但是可能會向我們展示一下全面的樣子吧，還有就是你們的工作和你們的生活是分開的那種感覺吧，我還是希望看到如果有一部這樣的電視劇或者是電影出現的話，對比應該還蠻強烈的，我還蠻想看一部關於程序員的電視劇或是電影的。
最後我希望你們真的就是少熬夜，然後希望都能健健康康的吧！

J. 關於CPU指令集，幫我理一下思路。

懸賞真高，盡量詳細作答。

錯誤挺多的嘛，慢慢解釋

註明下面可能用到的一些名詞的意義

micro-arch微架構

ISA指令集架構（指令集）

CPU處理器

HAL硬體抽象層

PLL物理邏輯層

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先說指令集，指令集是一個CPU和軟體之間的介面。他不是一個實物，只是CPU提供給上層軟體的一個抽象。

所以程序員在編程時並不需要了解晶元的布局，只需要知道根據那些指令能完成怎樣的功能就行了（這些指令由CPU執行）。

為了方便理解，我做個比喻會好一些，就像你買來一個燈泡你並不需要知道燈泡裡面的電路時如何布局的，只是簡單的看看說明書，怎樣裝上，怎樣通電就能實現發光的供能了。燈泡好比CPU，ISA就是說明書，人就當程序員（編譯器）的角色。

再來說匯編指令，機器指令的關系，CPU執行的是二進制代碼（這叫機器指令，機器能理解的），匯編就是給人看的，人能理解的，如add，sub指令。

每條匯編指令都有相應的二進制代碼。完成他們之間的轉換是匯編器（現在的匯編器和編譯器是打包在一起的）。

不同的指令集有不同的指令，匯編指令對應的機器碼也不同。在一個指令集中，一條匯編指令對應一條二進制機器碼（圖，mips指令集匯編指令對應的機器指令）

系統是介乎在應用程序層和硬體之間的，作用我也不太清楚，應該是為應用程序分配硬體資源，用哪段內存，什麼時候要使用CPU執行這樣吧？？

CPU的指令集所包括含的指令取決於程序員需不需要這些指令，這些指令能不能代替以往的指令使程序執行起來更有效率，說白了就是這條指令有沒有存在的價值。

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下面慢慢指出錯誤：

「匯編是老子，系統是兒子，程序就是小兒子了。」 ——完全沒有這個關系，他們不再同一個層面上。完成的工作也不同。

「是不是我把匯編指令集的100多條命令背會了，就能寫出各種程序」 ——現在編程都用高級語言了。

「系統內存中的某些地方時受保護的，禁止查看，裡面有不可告人的目的。於是我就在網上找資料，資料上說匯編可以實現機器語言幾乎所有的功能。看到這里，我有些困惑了，那些匯編實現不了的，機器語言能辦到的，是不是就是那些不可告人的地方？」 ——匯編的攻擊性的確很強，因為他可以用指令直接操作硬體。但系統就是為了不讓指令操作某些內存段，因為這段內存裡面放著一些重要的系統文件，一旦被破壞就會造成系統崩潰。

「我猜CPU指令集和匯編指令集都是從機器語言中挑出來的吧！」——上面說了，CPU指令集是一個抽象，他是兩個層面之間的介面，表現給下層硬體的是二進制的機器碼，表現給應用層面的是匯編指令。一條匯編指令對應一條機器指令。

「CPU指令集對應的機器碼可以寫出一個小的系統，然後寫出一個最初的匯編程序，用匯編可以做一個大大的系統，再做出更高級的程序設計語言，比如C，VC++

這么想對嗎？」——系統和應用程序也是由高級語言編寫，因為高級語言開發（編寫）更有效率，代碼讀起來更容易理解

「地址匯流排就很容易理解。我的是32位系統，就是32個地址嘛！最後一個地址是32個1。」——地址匯流排32位是CPU設計決定的，系統32位是系統的事，不能渾然一談。

碼字碼了很久，感覺問主還是個初學者啊，在這方面還需要多看看書