yangxiaofei_java的博客

操作系统的特权级模块在整个操作系统的学习中应该算的上是最难啃的了，提到特权级就要绕不开保护模式下的分段机制；如果想要彻底弄明白就要对比实模式下的分段机制有什么缺陷。这就衍生出很多问题如：什么是实模式？采用分段机制进行寻址的意义？什么是保护模式？为什么要设计保护模式？如果只是针对性的单独回答某个问题一直在罗列八股文要点，只讲“是什么”而忽略“为什么”，初学者看完之后会感觉始终没学透彻，更适合与有基础的人复习。任何事物发展到今天，都有段“合理”的过程，了解这个过程是怎么来的，有助于理解它今天的形态。

计算机基本硬件由控制器、储存器、运算器、输入设备、输出设备五大部件组成，其中运算器、控制器、部分储存器被集成在一起统称为中央处理单元。CPU在电路设计上实现了多个独立电路，支持每个步骤独立执行，CPU 可以一边执行指令，一边取指令，一边译码。虽然CPU在同一时刻只能执行一条指令，由于cs:ip的值在取码完成后就会被更新为下一条指令的地址，所以在执行这条指令的同时可以去翻译下一条指令，同时去获取下下条指令。这样的流水线模式大大提升CPU的执行效率。

这篇文章则是针对指令集的专场，指令集顾名思义就是一套指令的集合。创造指令集并不难，难的是如何将指令集推广，那这篇文章我们就从创作者的角度去理解它，我们尝试创造一个只包含几个指令的指令集。当然这篇文章的目的不是摒弃全部现有指令集概念完全闭门造车，而是站在现有指令集概念的肩膀上从创造者的角度去更深入的理解它。

很多非开发的同学指令集名称与CPU名称分不清。这是因为一种 CPU 只能识别一种指令集，所以很多情况下 CPU 都以其支持的指令集名称来称呼，比如当我们要下载软件时通常关注的就是指令集的名称x86、ARM等，但是我们在买电脑时厂商备注的却是酷睿12代、龙芯3C5000、飞腾2000等，所以导致有的同学会把龙芯、飞腾、酷睿与x86、ARM搞混。这里的龙芯、飞腾、酷睿指的是CPU的名称，名字可以有CPU的厂商来取。而x86、ARM则是指令集的名称，基本都是由国外最早的几家处理器厂商创造并命名的