x86指令集疑问

fineamy

有些人喜欢称 RISC 为“load-store”，意思是想强调 RISC 计算机只有 100 多条指令（POWER 体系结构也是如此）。其他的 RISC 计算机并没有采用一套精简指令集，而是采用一组精简过的指令：CISC 的每条复杂指令都被拆分成更小的基本单元，然后再组合起来实现复杂指令的功能。

x86的微指令应该就是指RISC指令，它把一些复杂指令拆成几条RISC指令来代替实现。典型的例子就是 ADD [mem],reg
X86的发展力图保持指令集的绝对向下兼容性。这个兼容性完全由CPU硬件设计保证。
而其它CPU如ARM,MIPS,POWER这些他们保证指令集近似兼容性，而把兼容性的担子很大一部分交给了软件，主要是编译器。这样硬件软件同时作用。
很难说x86是不是再走向死胡同，他们之间总是在相互借鉴。
从这点来说，开源的出现打破了这一格局，使得移植变得不那么可怕。这样CPU设计可以卸下兼容性这样的大包袱，设计出更好更优秀的架构。

[ 本帖最后由 fineamy 于 2008-12-17 13:39 编辑 ]

cjaizss

“近似兼容性”具体是什么意思？

prolj

原帖由 cjaizss 于 2008-12-17 08:55 发表

第一个微指令的CPU是什么我不知道。但微指令的结构的确给了CPU一个灵活的设计思路。
微指令的编码方式一般有三种：不译（1代表做，0代表不做，一个非常明显的状态机结构，微码信息冗余小），最小冗余(按指令 ...

微码后来的发展可以说是FPGA了吧。各种用于CPU的方法也不甚了解，反正知道的多了在项目中应用适当的方法效果会更好一些。

fineamy

从用户模式来看，PowerPC? 系列处理器对应用提供了完全的兼容性：从最底层的自动交通指示灯到功能强大的 Apple Xserve G5。另外，PowerPC 微处理器还与 IBM 的其他 RISC 处理器产品线 POWER? 和 Star 共用一大组通用指令集，这样就使得这三条产品线保持着“近似”的兼容性。在很多情况中，这等价于二进制兼容；在有些情况中，则意味着需要进行简单的重编译；不论如何，这都意味着程序移植已经是小菜一碟了。

其它RISC都是这样。

beepbug

和20楼：
3）我说的好像和总线宽度没一点关系。指令是以二进制流来描

述的，二进制流的长度决定其能容纳的信息量。定长，就难免浪

费。
和29楼：
微程序方式早就有了。在PDP一统小型机世界的时代或更早，就有了。其与硬布线方式相比，较容易纠正指令系统的设计错误，也较容易升级CPU。
和31楼：
所有的，不管是哪种CPU的微指令，全是“RISC”。因为，微指令太简单了，它的“RISC”程度远超RISC指令系统。
和楼上几位：
PC为何选择了Intel8088？x86为何一道跑到黑？全是软件保守性（我想的词）在作怪。

cjaizss

原帖由 beepbug 于 2008-12-18 19:42 发表
和20楼：
3）我说的好像和总线宽度没一点关系。指令是以二进制流来描

述的，二进制流的长度决定其能容纳的信息量。定长，就难免浪

费。
和29楼：
微程序方式早就有了。在PDP一统小型机世界的时代或更早 ...

对于CPU来说，指令一般是以字节的整数倍。一般不会说，我一条指令3个bit就可以与别的指令区别，那么我就用3个bit为单位，与总线宽度还是有关系的。

cjaizss

原帖由 cjaizss 于 2008-12-19 20:28 发表

对于CPU来说，指令一般是以字节的整数倍。一般不会说，我一条指令3个bit就可以与别的指令区别，那么我就用3个bit为单位，与总线宽度还是有关系的。

至于浪费不浪费嘛，冗余信息不可避免，等长指令确实可能浪费的多一点，但长期看来也还好。首先我们不可能按照最小冗余来设计指令，其次，以同等长度指令换来的CPU结构的一些方便，还是有得有失的。

beepbug

原帖由 cjaizss 于 2008-12-19 20:28 发表

对于CPU来说，指令一般是以字节的整数倍。一般不会说，我一条指令3个bit就可以与别的指令区别，那么我就用3个bit为单位，与总线宽度还是有关系的。

请再看看我回的所有帖。

beepbug

31楼把微指令与RISC搅为一谈了。
微指令与硬布线是一对，是在CPU内如何实现指令系统的两种做法。
RICS和SISC是一对，是设计指令系统的两种思路。

fineamy

谢谢，CISC指令有时是分解成多条微指令。我理解这些微指令相当于是RISC指令，仅仅是从流水线执行上说。比如ADD [MEM] ,REG指令,分解为MOV A [MEM] ;ADD A REG ; MOV [MEM] A
而通常RISC指令已经相当于微指令，不能分解了。比如MOV REG [MEM]指令
对微指令没什么概念，不知道是不是这么理解的。