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如果您要构建一个可用于运行任意程序的处理器，您可以使用的最少指令集 (ISA) 是多少？

我刚在想：

  • ALU-ops (add, sub, mul, div)

  • 加载注册，[地址]

  • 商店注册，[地址]

  • 分支如果操作。如果不相等，则可能有分支，如果>，如果<（branchif reg1，reg2，LABEL）

你怎么看？

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从技术上讲，您只需要一个指令。它需要进行数学和条件分支。例如，如果为负，则减去和分支。

于 2012-06-26T06:02:47.540 回答
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您不需要任何可以从其他指令构建的指令。

所以，不需要mul或者div因为你可以通过重复的加法或减法来做到这一点，也不需要sub如果你有neg(negate) 并且数字会换行，例如使用二进制补码。

当然，您可以使用两条分支指令，一条等于，一条小于 - 所有其他指令都可以从这些指令的组合中构建。

因为您没有 I/O 指令，您可能需要使用内存映射 I/O，其中与其他设备的通信是通过内存访问进行的。

而且，如果没有本机pushand pop，您可能需要使用专用寄存器（和内存位置，因为您似乎没有寄存器到寄存器的移动）来实现自己的堆栈。

现在这将不是一个非常好的架构，但它应该可以运行。正如 Matrix Architect 所说，“我们已经准备好接受某些生存水平”。

顺便说一句，看看 RCA1802 CPU（从以前的日子开始）。它没有专用的程序计数器或堆栈指针，而是在软件中实现所有这些（有关详细信息，请参见此处）。

于 2012-06-26T05:45:45.463 回答
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在 8085 中编程时，我觉得有几种方法可以做同样的事情。所以，如果是这种情况，你就知道你的指令集不是最小的。

我建议遵循以下说明 - 添加、补充、逻辑与、或和加载存储。有条件和无条件跳转。

大多数其他指令都可以使用上述指令执行。

编辑：仅列出组装说明（基于 8085）：

我将考虑一个模型，其中有 3 个寄存器。像 A = B + C 这样的操作

ADD B, C (A = B + C)
CMA (A = A')
OR B, C (A = B OR C) JMP xxxx（将 PC 设置为 xxxx）
LDA xxxx（在 xxxx 地址加载 A 内容）
STA xxxx
JZ xxxx（如果设置了零标志则跳转）

注意：我意识到在寄存器之间复制数据的附加指令非常有用。但可以省略。请举一个没有它就不行的案例。

于 2012-06-26T06:08:12.663 回答