Question

来自：https://www.webopedia.com/TERM/R/register.html

CPU具有的寄存器数量和每个寄存器的大小（位数）有助于确定CPU的功率和速度。例如，32位CPU是每个寄存器为32位宽的CPU。因此，每条CPU指令都可以处理32位数据。

我们编写的C / C ++程序，我们用笔记本写的文本，“每个CPU指令可以操作32位数据”的含义是什么？

Answer 1

首先; “每个CPU指令可以操作32位数据”是一种（技术上不正确的）泛化。例如（32位80x86）有指令（例如cmpxchg8b，pushad，shrd）和整个扩展（MMX，SSE，AVX），其中指令可以操作超过32位数据。

表现;最好将其视为“可在固定时间内完成的工作量”或“执行固定工作量的时间量”。这可以分为2个值 - 执行大量工作需要多少指令，以及在固定时间内执行多少指令（每秒指令数）。

现在考虑添加一对128位整数。对于32位CPU，这必须分解为四个32位添加，可能看起来像这样：

    ;Do a = a + b

    mov eax,[b]
    mov ebx,[b+4]
    mov ecx,[b+8]
    mov edx,[b+12]
    add [a],eax
    adc [a+4],ebx
    adc [a+8],ecx
    adc [a+12],edx

在这种情况下，“执行大量工作需要多少指令”是8条指令。

使用16位CPU，您需要更多指令。例如，它可能更像是这样：

    mov ax,[b]
    mov bx,[b+2]
    mov cx,[b+4]
    mov dx,[b+6]
    add [a],ax
    mov ax,[b+8]
    adc [a+2],bx
    mov bx,[b+10]
    adc [a+4],cx
    mov cx,[b+12]
    adc [a+6],dx
    mov dx,[b+14]
    add [a+8],ax
    adc [a+10],bx
    adc [a+12],cx
    adc [a+14],dx

在这种情况下，“执行大量工作需要多少指令”是16条指令。使用相同的“每秒指令数”，16位CPU的速度将是32位CPU的一半。

使用64位CPU，这项工作只需要4条指令，可能是这样的：

    mov eax,[b]
    mov ebx,[b+8]
    add [a],eax
    adc [a+8],ebx

在这种情况下，使用相同的“每秒指令数”，64位CPU的速度是32位CPU的两倍（并且是16位CPU的4倍）。

当然，高级源代码在所有情况下都是相同的 - 不同之处在于编译器生成的内容。

请注意，我在这里显示的内容（128位整数加法）是一个“快乐的案例” - 我特意选择了这个，因为它很容易显示更大的寄存器如何减少/改善“你需要做多少指令”工作量“因此提高了性能（以相同的”每秒指令“）。对于不同的工作，您可能无法获得相同的改进。例如，对于使用8位整数的函数（例如char），“大于8位寄存器”可能根本没用（在某些情况下可能会使事情变得更糟）。

Answer 2

能够一次传输32位数据的计算机，操作系统或软件程序。使用计算机处理器（例如80386,80486和Pentium），它们是32位处理器，这意味着处理器能够处理32位二进制数（十进制数高达4,294,967,295）。任何更大的东西，计算机都需要将数字分成更小的部分

Answer 3

“单词”是基本变更单位的大小。

该CPU除了是32位CPU之外，还有一个32位大小的字。如果它正在更改项目，除非使用额外的CPU周期，否则它可以更改的最大“单个”项是一个32位值。

这并不意味着可以用一条指令更改任何32位。但如果32位都是同一个字的一部分，则可以在一条指令中更改它们。

“每个CPU指令可以操作32位数据”的含义是什么？

3 个答案: