instruction-set - 如果一台计算机可以通过一条指令实现图灵完备，那么拥有多条指令的目的是什么？

Question

我理解计算机是图灵完备的概念(具有 MOV 或命令或 SUBNEG 命令，因此能够“合成”其他指令，例如 )。如果这是真的，那么像 x86 这样的 100 条指令的目的是什么？是为了提高效率？

Answer 1

是的。

同样，任何逻辑电路都可以仅使用 NAND 来制作。但这并不会使其他组件变得多余。用 NAND 门制作 CPU 的效率极低，即使该 CPU 只执行一条指令。

操作系统或应用程序的复杂程度与 CPU 相似。

你可以编译它，让它只使用一条指令。但你最终会得到世界上最臃肿的操作系统。

因此，在设计 CPU 的指令集时，选择是在减小 CPU 尺寸/费用之间进行权衡，这允许每秒执行更多指令，因为它们更简单，而更小的尺寸意味着更容易冷却 (RISC)；并增加 CPU 的功能，包括需要多个时钟周期才能完成的指令，但会使它变得更大，冷却起来也更麻烦 (CISC)。

这种权衡是数学协处理器在 486 年前成为热门事物的原因。无需指令即可模拟 float 学。但如果它有一个协处理器来处理那些浮点运算的繁重工作，它就会快得多。