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LoongISA（简称LISA）是龙芯中科出品的，通过64位MIPS指令集扩展而来的CPU指令集架构。LoongISA 采用MIPS的指令集格式，包括MIPS64 Release 2全套指令集和MIPS64 Release 5中的部分指令模块，以及其他一系列龙芯中科自主扩展的指令集。LoongISA是龙芯中科的注册商标。
LoongISA |
| 推出年份 | 2015年8月18日，7年前（2015-08-18） |
|---|
| 設計公司 | 龙芯中科 |
|---|
| 最新架構版本 | 2.0 |
|---|
| 是否開放架構？ | 否 |
|---|
| 體系結構類型 | 寄存器-寄存器，Load-Store |
|---|
| 字長/暫存器資料寬度 | 32位、64位 |
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| 位元組序 | 小端序 |
|---|
| 指令編碼長度 | 固定長度 |
|---|
| 指令集架構設計策略 | 精簡指令集（RISC） |
|---|
| 擴展指令集 | MMI
LSX1/2
LASX
LEXT1/2/3
LSPW
LBT1/2/3
LBTMMU
LAMU
LVZP |
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| 分支預測結構 | 比較和分支 |
|---|
2021年4月15日，龙芯发布了新指令集架构LoongArch，同年出品了使用该架构的3A5000。此后的龙芯CPU都使用LoongArch，LoongISA进入弃用状态。
版本 LoongISA 1.0
LoongISA 1.0正式公开于在2015年8月18日的发布会，和龙芯3A2000、GS464E、Loongnix一起发布。[1][2][3][4] LoongISA指令系统在MIPS64架构500多条指令基础上，在基础指令、虚拟机指令、面向X86和ARM的二进制翻译指令、向量指令和核心态等多个方面增加了近1400条新指令，[1]其中包括：
- 148条 LoongEXT 指令
- 5条 LoongVZ 指令
- 213条 LoongBT 指令
- 1014条 LoongSIMD 指令
将 MIPS 原本的527条指令，扩展为1907条。[3]
LoongISA 1.0 里包括 MIPS 部分指令集，其中有 MIPS64 Release 2 全套指令集和 MIPS64 Release 5 中的 MSA 向量指令模块、 DSP 指令模块和 VZ 虚拟化指令模块。
LoongISA 2.0
LoongISA 2.0是随着龙芯3A/B4000产生的新一代自主指令集，相对于LoongISA 1.0删去了其中的 MIPS DSP 指令集模块，添加了新的 LoongBT 指令集，且一并添加了新的 LoongSX、LoongASX、LoongEXT3、LoongAMO 等指令集。
指令集列表 LoongISA 指令集组件一览[5][6][7] | 指令集全称 | 指令集简称 | 指令集描述 | LoongISA 1.0
GS464E、GS264 | LoongISA 2.0
GS464V R2 | 备注 |
|---|
| MIPS部分（MIPS64 R2）[8] |
|---|
| MIPS SIMD Architecture 1.0 | MSA 1 | MIPS64 可选SIMD模块 | 有 | 有 | |
| MIPS SIMD Architecture 2.0 | MSA 2 | MIPS64 可选SIMD模块 | 无 | 有 | |
| MIPS Virtualization | VZ | MIPS64 可选虚拟化模块 | 有 | 有 | |
| MIPS DSP | DSP | MIPS64 可选DSP模块 | 有 | 无 | |
| MIPS Cryptographic | CGP | MIPS64 可选密码学指令集 | 无 | 有 | |
| 龙芯扩展指令 |
|---|
| LoongMMI | MMI | 龙芯多媒体扩展指令集 | 有 | 有 | |
| LoongCAM | LCAMP | 硬件查找表功能指令集 | 有 | 有 | |
| LoongEXT 1 | EXT 1 | 龙芯通用扩展指令集 I | 有 | 有 | |
| LoongEXT 2 | EXT 2 | 龙芯通用扩展指令集 II | 有 | 有 | |
| LoongEXT 3 | EXT 3 | 龙芯通用扩展指令集 III | 无 | 有 | |
| LoongVZ | LVZP | 龙芯虚拟化扩展指令集 | 有 | 有 | |
| LoongSX 1 | LSX 1 | 龙芯向量扩展指令集 I | 无 | 有 | |
| LoongSX 2 | LSX 2 | 龙芯向量扩展指令集 II | 无 | 有 | |
| LoongASX | LASX | 龙芯高级向量扩展指令集 | 无 | 有 | |
| LoongSPW | LSPW | 龙芯页表遍历扩展指令集 | 无 | 有 | |
| LoongAMO | LAMO | 龙芯原子访存指令集 | 无 | 有 | |
| LoongBT 1 | LBT 1 | 龙芯二进制翻译加速扩展指令集 I | 有 | 有 | |
| LoongBT 2 | LBT 2 | 龙芯二进制翻译加速扩展指令集 II | 无 | 有 | |
| LoongBT 3 | LBT 3 | 龙芯二进制翻译加速扩展指令集 III | 无 | 有 | |
MIPS部分
与MIPS的不同点
浮点标准
LoongISA 1.0的浮点遵守IEEE754-1989标准，使用Legacy NaN的QNaN/SNaN定义。但是其MADD指令则按IEEE754-2008的Fused MADD标准实现，与MIPS64 Release2不同。[9]
LoongISA 2.0则全部遵循IEEE754-2008标准，使用IEEE754-2008规定的NaN 2008的QNaN/SNaN定义，依照MIPS64 Release 5 实现浮点运算单元。
LoongMMI
LoongMMI（LoongMultiMedia extensions Instruction）指令集是龙芯多媒体扩展指令集的英文简称，用于多媒体加速。
LoongEXT
LoongEXT（简称LEXT）是龙芯通用扩展指令集。LoongEXT现在最新版为3.0，按照指令长度分LoongEXT32和LoongEXT64两种类别。LoongEXT指令集已提交了对gcc社区的支持，[10]可在编译中选用此指令集的优化选项。
LoongVZ
LoongVZ（简称LVZP）是龙芯针对MIPS64 Release 5中的VZ虚拟化模块指令集的扩展，现已在龙芯中科的KVM、QEMU和libvirt库中有所运用。
参考文献 - ^ 1.0 1.1 梁辰. 龙芯发布新一代处理器 并将进行生态建设_科技_腾讯网. tech.qq.com. [2019-11-17]. （原始内容于2019-11-10）.
- ^ 上方文Q. 自主指令集！龙芯新架构四核登场：生态丰富. m.mydrivers.com. [2019-11-17]. （原始内容于2019-11-10）.
- ^ 3.0 3.1 孙武. 龙芯发布新一代四核CPU：自主指令集来了. www.guancha.cn. [2019-11-30]. （原始内容于2020-02-04）.
- ^ 中国芯暗流涌动，龙芯、飞腾他们都在走什么样的路？. digi.163.com. 2015-10-22 [2019-11-30]. （原始内容于2020-02-04）.
- ^ (PDF). [2020-05-05]. （原始内容 (PDF)存档于2020-04-08）.
- ^ 龙芯 3A2000/3B2000 处理器用户手册下册 GS464E 处理器核 (PDF). [2020-05-05]. （原始内容 (PDF)于2017-06-29）.
- ^ 龙芯 GS264 处理器核用户手册 (PDF). [2020-05-05]. （原始内容 (PDF)于2019-07-13）.
- ^ MIPS Architecture Modules. [2020-05-15]. （原始内容于2020-03-02）.
- ^ MIPS: math-emu: Add madd/msub/nmadd/nmsub emulation for Loongson-3 - Patchwork. patchwork.kernel.org. [2019-11-30].
- ^ GNU Binutils 2.32 Branched Ahead Of Release With New Features - Phoronix. www.phoronix.com. [2019-11-26]. （原始内容于2020-09-19）.
参见外部链接 - Loongnix 开源社区源码库 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
loongisa, 此条目也许具备关注度, 但需要可靠的来源来加以彰显, 2019年8月29日, 请协助補充可靠来源以改善这篇条目, 此條目需要精通或熟悉相关主题的编者参与及协助编辑, 請邀請適合的人士改善本条目, 更多的細節與詳情請參见討論頁, 简称lisa, 是龙芯中科出品的, 通过64位mips指令集扩展而来的cpu指令集架构, 采用mips的指令集格式, 包括mips64, release, 2全套指令集和mips64, release, 5中的部分指令模块, 以及其他一系列龙芯中科自主扩展的指令集, 是龙. 此条目也许具备关注度 但需要可靠的来源来加以彰显 2019年8月29日 请协助補充可靠来源以改善这篇条目 此條目需要精通或熟悉相关主题的编者参与及协助编辑 請邀請適合的人士改善本条目 更多的細節與詳情請參见討論頁 LoongISA 简称LISA 是龙芯中科出品的 通过64位MIPS指令集扩展而来的CPU指令集架构 LoongISA 采用MIPS的指令集格式 包括MIPS64 Release 2全套指令集和MIPS64 Release 5中的部分指令模块 以及其他一系列龙芯中科自主扩展的指令集 LoongISA是龙芯中科的注册商标 LoongISA推出年份2015年8月18日 7年前 2015 08 18 設計公司龙芯中科最新架構版本2 0是否開放架構 否體系結構類型寄存器 寄存器 Load Store字長 暫存器資料寬度32位 64位位元組序小端序指令編碼長度固定長度指令集架構設計策略精簡指令集 RISC 擴展指令集MMILSX1 2LASXLEXT1 2 3LSPWLBT1 2 3LBTMMULAMULVZP分支預測結構比較和分支计算机科学主题 信息技术主题 2021年4月15日 龙芯发布了新指令集架构LoongArch 同年出品了使用该架构的3A5000 此后的龙芯CPU都使用LoongArch LoongISA进入弃用状态 目录 1 版本 1 1 LoongISA 1 0 1 2 LoongISA 2 0 2 指令集列表 3 指令集 3 1 MIPS部分 3 1 1 与MIPS的不同点 3 1 1 1 浮点标准 3 2 LoongMMI 3 3 LoongEXT 3 4 LoongVZ 4 参考文献 5 参见 6 外部链接版本 编辑LoongISA 1 0 编辑 LoongISA 1 0正式公开于在2015年8月18日的发布会 和龙芯3A2000 GS464E Loongnix一起发布 1 2 3 4 LoongISA指令系统在MIPS64架构500多条指令基础上 在基础指令 虚拟机指令 面向X86和ARM的二进制翻译指令 向量指令和核心态等多个方面增加了近1400条新指令 1 其中包括 148条 LoongEXT 指令 5条 LoongVZ 指令 213条 LoongBT 指令 1014条 LoongSIMD 指令将 MIPS 原本的527条指令 扩展为1907条 3 LoongISA 1 0 里包括 MIPS 部分指令集 其中有 MIPS64 Release 2 全套指令集和 MIPS64 Release 5 中的 MSA 向量指令模块 DSP 指令模块和 VZ 虚拟化指令模块 LoongISA 2 0 编辑 LoongISA 2 0是随着龙芯3A B4000产生的新一代自主指令集 相对于LoongISA 1 0删去了其中的 MIPS DSP 指令集模块 添加了新的 LoongBT 指令集 且一并添加了新的 LoongSX LoongASX LoongEXT3 LoongAMO 等指令集 指令集列表 编辑LoongISA 指令集组件一览 5 6 7 指令集全称 指令集简称 指令集描述 LoongISA 1 0GS464E GS264 LoongISA 2 0GS464V R2 备注MIPS部分 MIPS64 R2 8 MIPS SIMD Architecture 1 0 MSA 1 MIPS64 可选SIMD模块 有 有MIPS SIMD Architecture 2 0 MSA 2 MIPS64 可选SIMD模块 无 有MIPS Virtualization VZ MIPS64 可选虚拟化模块 有 有MIPS DSP DSP MIPS64 可选DSP模块 有 无MIPS Cryptographic CGP MIPS64 可选密码学指令集 无 有龙芯扩展指令LoongMMI MMI 龙芯多媒体扩展指令集 有 有LoongCAM LCAMP 硬件查找表功能指令集 有 有LoongEXT 1 EXT 1 龙芯通用扩展指令集 I 有 有LoongEXT 2 EXT 2 龙芯通用扩展指令集 II 有 有LoongEXT 3 EXT 3 龙芯通用扩展指令集 III 无 有LoongVZ LVZP 龙芯虚拟化扩展指令集 有 有LoongSX 1 LSX 1 龙芯向量扩展指令集 I 无 有LoongSX 2 LSX 2 龙芯向量扩展指令集 II 无 有LoongASX LASX 龙芯高级向量扩展指令集 无 有LoongSPW LSPW 龙芯页表遍历扩展指令集 无 有LoongAMO LAMO 龙芯原子访存指令集 无 有LoongBT 1 LBT 1 龙芯二进制翻译加速扩展指令集 I 有 有LoongBT 2 LBT 2 龙芯二进制翻译加速扩展指令集 II 无 有LoongBT 3 LBT 3 龙芯二进制翻译加速扩展指令集 III 无 有指令集 编辑此章节需要扩充 2019年12月1日 MIPS部分 编辑 与MIPS的不同点 编辑 浮点标准 编辑 更多信息 IEEE 754 更多信息 NaN 浮点数 LoongISA 1 0的浮点遵守IEEE754 1989标准 使用Legacy NaN的QNaN SNaN定义 但是其MADD指令则按IEEE754 2008的Fused MADD标准实现 与MIPS64 Release2不同 9 LoongISA 2 0则全部遵循IEEE754 2008标准 使用IEEE754 2008规定的NaN 2008的QNaN SNaN定义 依照MIPS64 Release 5 实现浮点运算单元 LoongMMI 编辑 主条目 LoongMMI LoongMMI LoongMultiMedia extensions Instruction 指令集是龙芯多媒体扩展指令集的英文简称 用于多媒体加速 LoongEXT 编辑 LoongEXT 简称LEXT 是龙芯通用扩展指令集 LoongEXT现在最新版为3 0 按照指令长度分LoongEXT32和LoongEXT64两种类别 LoongEXT指令集已提交了对gcc社区的支持 10 可在编译中选用此指令集的优化选项 LoongVZ 编辑 LoongVZ 简称LVZP 是龙芯针对MIPS64 Release 5中的VZ虚拟化模块指令集的扩展 现已在龙芯中科的KVM QEMU和libvirt库中有所运用 参考文献 编辑 1 0 1 1 梁辰 龙芯发布新一代处理器 并将进行生态建设 科技 腾讯网 tech qq com 2019 11 17 原始内容存档于2019 11 10 上方文Q 自主指令集 龙芯新架构四核登场 生态丰富 m mydrivers com 2019 11 17 原始内容存档于2019 11 10 3 0 3 1 孙武 龙芯发布新一代四核CPU 自主指令集来了 www guancha cn 2019 11 30 原始内容存档于2020 02 04 中国芯暗流涌动 龙芯 飞腾他们都在走什么样的路 digi 163 com 2015 10 22 2019 11 30 原始内容存档于2020 02 04 龙芯 3A4000 处理器用户手册 PDF 2020 05 05 原始内容 PDF 存档于2020 04 08 龙芯 3A2000 3B2000 处理器用户手册下册 GS464E 处理器核 PDF 2020 05 05 原始内容存档 PDF 于2017 06 29 龙芯 GS264 处理器核用户手册 PDF 2020 05 05 原始内容存档 PDF 于2019 07 13 MIPS Architecture Modules 2020 05 15 原始内容存档于2020 03 02 MIPS math emu Add madd msub nmadd nmsub emulation for Loongson 3 Patchwork patchwork kernel org 2019 11 30 GNU Binutils 2 32 Branched Ahead Of Release With New Features Phoronix www phoronix com 2019 11 26 原始内容存档于2020 09 19 参见 编辑 计算机科学主题 信息技术主题 龙芯 龙芯中科 MIPS架构 精简指令集外部链接 编辑Loongnix 开源社区源码库 页面存档备份 存于互联网档案馆 取自 https zh wikipedia org w index php title LoongISA amp oldid 77009480, 维基百科，wiki，书籍，书籍，图书馆，
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