2009年6月15日，MIPS公司網(wǎng)站發(fā)布新聞，中國(guó)科學(xué)院計(jì)算所取得MIPS32和MIPS64 Architecture的授權(quán)，用于龍芯的開發(fā)和商用。在處理器領(lǐng)域，Architecture指處理器的指令集體系結(jié)構(gòu)，Microarchitecture指處理器的微架構(gòu)，也就是內(nèi)部實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)。這則新聞翻譯一下就是：龍芯采用了MIPS的指令集。

處理器是電子、信息領(lǐng)域最關(guān)鍵、最底層的技術(shù)，一直被國(guó)外把持著，龍芯作為我國(guó)自主研發(fā)的處理器，牽動(dòng)著各方面的神經(jīng)，我們都希望自己的處理器能完全自我創(chuàng)新，不被外界控制，然而，龍芯還是不得不使用了現(xiàn)存的指令集，這歸根到底，還是指令集的威力太強(qiáng)大，它的強(qiáng)大在于它背后是一個(gè)生態(tài)鏈，而不是一家公司。

指令集就像語言（漢語、英語等）一樣，定義一套語言其實(shí)并不難，難的是你要讓別人去接受你定義的語言。如果重新使用一套指令集，與之配套的編譯器、操作系統(tǒng)、各種應(yīng)用軟件也都要重新編寫，這樣的工作量和難度，是無法想象的，因此使用現(xiàn)存的指令集及軟件，也是無奈的選擇。3.1  指令集是什么

3.1.1  從處理器編程模型談起——一切從模型開始

處理器的主要任務(wù)就是計(jì)算，如C = A + B，人們一看就知道這句話是什么意思，但是處理器只能認(rèn)識(shí)0和1，不認(rèn)識(shí)這句話，而且處理器更不知道C = A + B和C = B + A是一個(gè)意思。因此，我們要定義一套規(guī)則讓計(jì)算機(jī)能夠理解人類的意圖。

我們將A、B、C稱為操作數(shù)，“+”稱為操作碼。處理器中做運(yùn)算的單元稱為ALU（算術(shù)邏輯單元），操作碼代表了ALU中的一個(gè)運(yùn)算。操作數(shù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器（Memory）中，由于從存儲(chǔ)器中訪問數(shù)據(jù)很慢，因此在離ALU很近的地方放置了一些寄存器（Registers），這樣中間計(jì)算結(jié)果就可以存儲(chǔ)在寄存器中，不用每次都經(jīng)過存儲(chǔ)器。

一個(gè)基本的C = A + B操作，可以分解為下面這些小的步驟來完成：

load  R3,  #0; 從內(nèi)存地址0處取A這個(gè)值，放在R3中

load  R2,  #1; 從內(nèi)存地址1處取B這個(gè)值，放在R2中

add  R0, R3, R2; 把R3和R2相加，結(jié)果存放到R0中

store  R0,  #2; 把R0中的值存放在內(nèi)存地址2中

每行語句就是一條指令，load、add、store為操作碼，后面跟著的是操作數(shù)，“;”后面為注釋，這種指令的寫法就是匯編語言的格式。處理器公司對(duì)外發(fā)布的指令集手冊(cè)，就使用匯編語言來進(jìn)行描述。

由于計(jì)算機(jī)只能認(rèn)識(shí)0和1這兩個(gè)數(shù)字，不認(rèn)識(shí)load、add這些字，因此，這些字要被編碼為計(jì)算機(jī)能認(rèn)識(shí)的格式。

我們對(duì)操作碼進(jìn)行編碼，假設(shè)處理器只有4條指令，那么每條指令用2 bit即可              表示：

同樣的方法，可以對(duì)寄存器和內(nèi)存進(jìn)行編碼。

這時(shí)候，我們就可以定義add這條指令在計(jì)算機(jī)中的格式：

這種經(jīng)過編碼后的指令稱之為機(jī)器語言。

處理器在讀到指令01001110時(shí)，根據(jù)指令的格式進(jìn)行解碼，解出操作碼和操作數(shù)，然后執(zhí)行。