“21天好习惯”第一期-1

计组学习笔记 


3.2、指令系统的概述以及指令的格式与分类

1)、指令与指令系统的基本概念

指令:

  • 计算机能直接识别、执行的操作命令(机器指令);
  • 冯·诺伊曼结构计算机“程序控制”原理实现的载体。

指令系统:指计算机能执行的全部指令的集合,可以看成计算机硬件的语言系统,也是软件、硬件的重要典型分界面。(指令集)

指令字长:

  • 指令中包含的二进制位数。
  • 与机器字长相比:单子长、双子长、半字长等长度指令。
  • 编码位数越多,则指令所占存储空间就会越多。
  • 多字长指令:①解决寻址较大存储空间的问题          ②取指访存次数增加,影响速度,占用空间大。

(1)可变长指令(变长指令):指令字长度根据需要可变。

(2)固定字长指令(字长指令)

2)指令的分类

  • 根据计算机层次结构分类

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  •  根据指令中地址码字段的个数分类

(1)三地址指令

                指令格式:

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                指令功能:(A1)OP(A2)->A3

(2)二地址指令

                指令格式:

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                指令功能:(A1)OP(A2)->A1

(3)一地址指令

                指令格式:

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                指令功能:OP(A)->A

(4)零地址指令

                 指令格式:

        ​​​​​​​        ​​​​​​​        ​​​​​​​        ​​​​​​​        “21天好习惯”第一期-1

                指令功能:OP(AC)->AC

可能使用零代码指令的情况:空操作指令、停机指令、堆栈指令等

  • 根据指令中操作数的物理位置分类

                                ①RR型(寄存器--寄存器型)

                                ②SS型(存储器--存储器型)

                                ③RS型(寄存器--存储器型)

  • 按指令功能分类:

                        传输类指令、访存指令、算术运算指令、程序控制指令等

3)指令的格式

指令格式:用二进制代码表示指令的结构形式。

                               1、设置操作码,即要求计算机执行什么操作              

                               2、设置操作数,即要求计算机处理什么数据

                               3、设置寻址方式,即计算机要怎样得到要处理的数据

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  • 操作码字段的位数与支持的最大指令数量有关
  • 寻址方式字段的位数与支持的寻址方式种类有关
  • 地址码字段的作用及影响与其位数和寻址方式有关

4)指令的再认识

①计算机能直接识别、执行的操作命令(机器指令);

②冯·诺伊曼结构计算机“程序控制”原理实现的载体。

③是软、硬件界面和程序员操作计算机硬件的接口。

④是硬件设计的依据和软件设计的基础,直接影响计算机系统的性能。

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