需要的最低组装说明是多少？答案

【问题标题】：What is the minimum assembly instructions needed?需要的最低组装说明是多少？
【发布时间】：2012-06-26 05:30:31
【问题描述】：

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？

我在想：

你怎么看？

【问题讨论】：

好吧，您描述的是基于寄存器的机器，总是有基于堆栈的机器......它可以简单得多。只是您的标准算术/逻辑运算符，带有一些 PUSH/POP，当然还有 JUMP/JUMPT/JUMPF ......哦和固定的指令长度。
我们被教导 8085 微处理器，它没有任何 div 和 multiply 的本机实现..:)
想知道这是否属于programmers.stackexchange.com？
我认为这是经典的 RISC 与 CISC 问题。只需看一些简单的 RISC，例如DLX。您的集合太小而无法运行任意操作系统（例如 Linux 或 MINIX），但它可以用于没有 I/O 的简单程序。

【解决方案1】：

从技术上讲，您只需要One Instruction。它需要进行数学和条件分支。例如如果为负，则减去并分支。

【讨论】：

【解决方案2】：

您不需要任何可以从其他指令构建的指令。

因此，不需要mul 或div，因为您可以通过重复的加法或减法来做到这一点，如果您有neg（否定）并且数字将换行，则不需要sub，例如使用二进制补码。

当然你可以使用两个分支指令，一个等于，一个小于 - 所有其他的都可以由这些组合构建。

由于您没有 I/O 指令，因此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 push 和 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。

现在这不是一个非常漂亮的架构，但它应该可以运行。正如 Matrix 架构师所说，“我们已经准备好接受不同的生存水平”。

顺便说一下，看看 RCA1802 CPU（从以前的日子开始）。它没有专门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，请参阅here）。

【讨论】：

【解决方案3】：

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- 加、补、逻辑 AND、OR 和加载存储。有条件和无条件跳转。

其他大部分指令都可以用上面的指令来执行。

编辑：仅列出汇编指令（基于 8085）：

我将考虑一个模型，其中有 3 个寄存器。使用 A = B + C 之类的操作

添加 B、C (A = B + C)
CMA (A = A')
或 B、C（A = B 或 C） JMP xxxx（将 PC 设置为 xxxx）
LDA xxxx（将内容加载到 xxxx 地址的 A）
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。

【讨论】：