在不同的處理器中，相同的數(shù)據(jù)在存儲器中的存儲格式可能不一樣。如下圖所示，數(shù)值0x12345678在大端字節(jié)序和小端字節(jié)序處理器的存儲器中存儲形式分別為：

大端、小端這兩個(gè)術(shù)語來源于小說《格利弗游記》（Gulliver’s Travels）。小人國里的小人們分成了兩大陣營：一派敲破雞蛋“大”的一頭吃雞蛋，一派敲破雞蛋“小”的一頭吃雞蛋。其實(shí)怎么吃都沒有關(guān)系，只是習(xí)慣不同。

Intel的x86處理器使用小端字節(jié)序，很多處理器既可以配置為大端，又可以配置為小端，在不同字節(jié)序計(jì)算機(jī)之間通信時(shí)，就需要注意數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換。

3.5.5  指令類型——我們需要哪些指令

處理器要完成計(jì)算的任務(wù)，需要具備哪些指令呢？我們用如下這個(gè)計(jì)算為例：

xi為輸入信號，coeffi為濾波器系數(shù)。要讓處理器完成這些工作，首先需要兩個(gè)運(yùn)算：乘法和加法。與此類似的還有移位、減法等指令，這些指令被稱為算術(shù)邏輯指令。

除了做計(jì)算外，處理器還要能實(shí)現(xiàn)循環(huán)，上面這個(gè)計(jì)算循環(huán)了count次。循環(huán)是由跳轉(zhuǎn)指令來實(shí)現(xiàn)的，跳回去執(zhí)行就能實(shí)現(xiàn)循環(huán)。如右圖          所示。

循環(huán)需要在一定條件下跳出，否則就成死循環(huán)了，條件跳轉(zhuǎn)指令能完成這個(gè)功能。條件跳轉(zhuǎn)指令在一定條件下實(shí)現(xiàn)跳轉(zhuǎn)，它能實(shí)現(xiàn)分支功能，例如：“如果明天下雨，我就在家，否則，我就出去玩?！边@個(gè)功能就可以用條件跳轉(zhuǎn)指令完成。跳轉(zhuǎn)指令也稱為控制指令。

解決了這些基本的運(yùn)算問題后，還剩下一個(gè)問題，那就是：操作的數(shù)據(jù)在哪？操作的數(shù)據(jù)都放在存儲器中。在x86指令集中，算術(shù)邏輯指令的操作數(shù)可以是寄存器，也可以是存儲器，而在其他的RISC指令集中，算術(shù)邏輯指令的操作數(shù)只能是寄存器，因此需要先使用導(dǎo)入（load）指令將存儲器中的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到寄存器中，運(yùn)算完成后，再用導(dǎo)出（store）指令將寄存器中的數(shù)據(jù)導(dǎo)出到存儲器中。這類指令稱為數(shù)據(jù)傳送指令。不同的指令集，指令命名、寄存器命名不一樣，不過基本規(guī)則類似。

導(dǎo)入、導(dǎo)出指令的基本格式如下：

load  *A1,  A2；將存儲器某地址處的值導(dǎo)入到寄存器A2中，該存儲器地址記錄在寄存器A1中

store  A3,  *A4；將寄存器A3的值導(dǎo)出到存儲器某地址處，該存儲器地址記錄在寄存器A4中

有了這3類指令（算術(shù)邏輯指令，控制指令，數(shù)據(jù)傳送指令），處理器就能完成各種復(fù)雜的運(yùn)算。

3.5.6  尋址方式——千萬里，我追尋著你

指令的操作數(shù)可以是一個(gè)具體的值，如100（稱為立即數(shù)），也可以是寄存器，也可以是存儲器。真實(shí)參與運(yùn)算的值，到底是立即數(shù)，還是在寄存器中，還是在存儲器中，在存儲器中的哪個(gè)位置，這些就要靠尋址方式來指定。以RISC指令集的代表MIPS為例：

add  $s1，$s2，100；源操作數(shù)是寄存器$s2和立即數(shù)100，稱為立即數(shù)尋址

add  $s1，$s2，$s2；源操作數(shù)是兩個(gè)寄存器，稱為寄存器尋址

lw   $s1，100($s2)；存儲器地址為100+$s2，將這個(gè)地址處的值導(dǎo)入到寄存器$s1中，稱為存 儲器尋址

存儲器尋址又會分成更多的類型，RISC指令集的尋址方式較為簡單，x86的尋址方式則非常復(fù)雜，不過x86復(fù)雜的尋址方式也會在內(nèi)部轉(zhuǎn)化為類似RISC的多條簡單微操作。

3.5.7  總結(jié)

指令集是處理器的臉面，就如同容貌對于人的重要性一樣，程序員在為處理器編寫程序時(shí)，指令集就是他（她）們所看到的處理器的容貌。好的指令集，應(yīng)該具備如下特征：

兼容性：新一代處理器的指令集要兼容上一代的指令集。

易實(shí)現(xiàn)：指令所完成的功能，在處理器硬件上要容易實(shí)現(xiàn)。

易編程：編程人員容易使用該指令集進(jìn)行編程。

高性能：指令集設(shè)計(jì)合理，以使得程序的執(zhí)行效率最高。