不同类型指令集执行相同功能的程序, 执行中的访存次数越少越好吗

不同类型指令集执行相同功能的程序, 执行中的访存次数越少越好吗,第1张

不一定,性能不一样,CPU好的,可以识别的二进制数多,效率就更加的高。

每一种不同类型的CPU都有自己独特的一组指令,一个CPU所能执行的全部指令称为指令集

指令集是存储在CPU内部,对CPU运算进行指导和优化的硬程序。拥有这些指令集,CPU就可以更高效地运行。Intel有x86,x86-64,MMX,SSE,SSE2,SSE3,SSSE3 (Super SSE3),SSE41,SSE42和针对64位桌面处理器的EM-64T。

在MMX指令集中,借用了浮点处理器的8个寄存器,这样导致了浮点运算速度降低。而在SSE指令集推出时,Intel公司在Pentium III CPU中增加了8个128位的SSE指令专用寄存器。而且SSE指令寄存器可以全速运行,保证了与浮点运算的并行性。

所谓“电脑程序的命令和指令集”只是一种帮助记忆指令的符号而已

叫做源代码 机器是读不懂的

源代码经过编译链接之后才翻译成真正的指令

真正的指令是 一系列的0和1

也就是说不管你用什么语言写程序

最终都是要翻译成0和1

应用程序里的指令可以分成中央处理器的指令集以及用于向 *** 作系统请求。

应用程序(Application)运行在用户模式,可以和用户进行交互,具有可视的用户界面。

对于应用程序,需要了解的是:每一个应用程序运行于独立的进程、他们拥有自己独立的地址空间。不同应用程序的分界线称为进程边界。

而PLC的指令语句表程序和微机汇编语言程序非常的相似,指令是指对PLC的一种 *** 作命令,告诉PLC怎么做,做什么,人们设计了一系列的 *** 作命令,并对他进行二进制编码。

PLC的指令

对于人们设计和交流沟通来说,二进制十分不便于记忆、阅读和书写。进一步又设计出了助记符形式的表示,这就是汇编语言的助记符指令格式。

助记符指令十分好记,方便阅读和书写。更好的是它可以直接用键盘输入,然后通过PLC内部的编译程序把它变成一系列的二进制 *** 作编码,由PLC的CPU来执行。在PLC指令系统中, *** 作数可有可无,没有 *** 作数的指令只表示完成一种功能。

1、编译器的自动矢量化

-mfpmath=sse

仅建议在P4和K8以上级别的处理器上使用该选项。

-mmmx

-msse

-msse2

-msse3

-m3dnow

-mssse3(gcc-43新增)

-msse41(gcc-43新增)

-msse42(gcc-43新增)

-msse4(含41和42,gcc-43新增)

是否使用相应的扩展指令集以及内置函数,需要按照自己的cpu做选择。

2、使用C/C++类库

目前,GNU

GCC等大多数编译器都提供了对SSE指令集的变成支持,允许用户在C++代码中不用编写汇编代码,就可以直接通过调用库函数而直接使用SSE指令。

3、使用编译器的内嵌原语(Intrinsics)

SSE的intrinsics的规则

_mm_<opcode>_<suffix>

其中,<opcode>是指令的类别,像add、sub等等,<suffix>是指令的种类。在SSE浮点运算指令中,只有两种:ps和ss。

ps:Packed

Single-precision,指对寄存器中的四个单精度浮点同时进行运算。

ss:Scaler

Single-precision,指对寄存器中的DATA0进行运算。

编程时需要包含下表所示的头文件:

mmintrinh

MMX

xmmintrinh

SSE

emmintrinh

SSE2

pmmintrinh

SSE3

tmmintrinh

SSSE3

intrinh

SSE4A

smmintrinh

SSE41

nmmintrinh

SSE42

mm3dnowh

3DNOW

说明:如果导入一个高版本的指令集头文件,那么一般就不需要在导入低版本的指令了。

4、使用内嵌汇编

指令语法特征

如:PADDUSW(无符号饱和模式的字组相加)

前缀:P代表成组数据类型

*** 作指令:如ADD、SUB等

后缀:US为无符号饱和处理

S为有符号饱和处理

B、W、D、Q分别为字节组、字组、双字组、四字。

GCC的asm结构

用汇编编写的程序运行速度快,但开发速度非常慢,效率也很低。如果只是想对关键代码段进行优化,更好的办法是将汇编指令嵌入到C语言程序中,充分利用高级语言和汇编语言各自的优点。一般来讲,在C代码中嵌入汇编语句要比“纯粹”的汇编语言代码复杂的多,因为需要解决如何分配寄存器,以及如何与C代码中的变量相结合等问题。内联汇编能够灵活 *** 作,而且可以使其输出通过C变量显示出来。因为它具有这种能力,所以asm可以用作汇编指令和C程序之间的接口。使用__asm__关键字,如果超过一行的指令,每行要加上双引号,并且后面加上\n\t。如果希望确保编译器不会在“asm”内部优化指令,可以在“__asm__”后面使用关键字“volatile”。

内联汇编的基本要素

具体语法结构,请看我的一篇博文:《GCC内嵌汇编》文章连接:

>

一种方法是在编译器中加上-thumb选项,在编译器中进行设置好了之后编译下,采用的指令集就是Thumb指令集了。二是可以直接在ARM汇编里实现。具体的切换是通过Branch Exchange-即BX 指令来实现的。指令格式为:Thumb状态 BX RnARM状态 BX<condition> Rn其中Rn可以是寄存器R0-R15中的任意一个。指令可以通过将寄存器Rn的内容拷贝到程序计数器PC来完成在4Gbyte地址空间中的绝对跳转,而状态切换是由寄存器Rn的最低位来指定的,如果 *** 作数寄存器的状态位Bit0=0,则进入ARM状态,如果Bit0=1,则进入Thumb状态,以下是一个用例:CODE32 //表示以下使用ARM状态下的代码,32位对齐LDR R0, =Into_Thumb+1 //将Into_Thumb地址值加1,再赋给R0//产生跳转地址并且设置最低位BX R0 //地址值位0为1,将进入THUMB状态//Branch Exchange 进入Thumb状态… CODE16 //Thumb状态下的子函数,16位对齐…LDR R3, =Back_to_ARM //将Back_to_ARM 地址值赋给R0//产生字对齐的跳转地址,最低位被清除,即bit0为0BX R3//Branch Exchange 返回到ARM状态,此时运行在ARM指令集环境里 CODE32 //ARM状态下的子函数Bach_to_ARM

指令集是CPU体系结构设计的一个重要方面:CPU依靠指令来计算和控制系统,每款CPU在设计时就规定了一系列与其硬件电路相配合的指令系统。这些指令系统就称为指令集,指令的强弱也是CPU的重要指标,指令集是提高微处理器效率的最有效工具之一。

也就是说指令集是和CPU同时诞生的,并不是后来写入的。每一种CPU都有对应的指令集,指令集反映了CPU的处理能力和方式,体现编程者可以使用的指令和编程规则 所以也可以看出,指令集是软件和逻辑电路共同的完美产物。

计算机指令的集合是程序。

分析:

计算机指令集合称为指令集,计算机指令达到指定的目的为程序。

指令是指计算机完成某个基本 *** 作的命令。

指令能被计算机硬件理解并执行。

一条指令就是

计算机机器语言的一个语句,是程序设计的最小语言单位。

一台计算机所能执行的全部指令

的集合,称为这台计算机的指令系统。

指令系统比较充分地说明了计算机对数据进行处理的

能力。

不同种类的计算机,其指令系统的指令数目与格式也不同。

指令系统越丰富完备,编

制程序就越方便灵活。

指令系统是根据计算机使用要求设计的。

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