1、指令的基本概念
1)指令
含义:计算机能直接识别、执行的操作命令(机器指令)
是冯诺依曼结构计算机“程序控制”原理实现的载体
2)指令系统(指令集)
含义:一台计算机中所有机器指令的集合
系列机:同一公司不同时期生产,基本系统结构和指令系统相同的计算机。
兼容机:不同公司生产,基本系统结构和指令系统相同的计算机。
3)指令字长
含义:指令中包含的二进制位数
与机器字长相比:单字长、双字长、半字长等长度指令
多字长指令:
解决寻址较大存储空间的问题
取指会多次访问内存,影响速度,占用空间大
等长指令:指令字长度固定
边长指令:指令字长度根据需要可变
2、指令的分类
根据计算机层次结构分类
根据指令中地址码字段的个数分类
根据指令中操作数的物理位置分类
存储器--存储器 (SS)型(这种形式现在已经淘汰,因为两次都要访问主存,太慢)
寄存器--寄存器 (RR)型
寄存器---存储器(RS)型
根据指令的功能分类:
传送指令:MOV、PUSH/POP、IN/OUT等
顶点算术运算指令:ADD、SUB、INC、CMP、MUL等
位运算指令:NOT、AND、OR、SHL、SAL
控制转移指令:JMP、JNE、CALL、RET等
3、指令格式
用二进制代码表示指令的结构形式:
指令要求计算机完成什么功能?---》设置操作码
指令要求计算机处理什么数据?----》设置数据源/目
计算机怎样得到要处理的数据?----》设置寻址方式
操作码字段的位数与支持的最大指令数量有关
对于定长操作码而言,LengthOP=log2n(向上取整)
支持边长操作码时,操作码向不用的地址码字段扩展
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
计算机能直接识别、执行的某种操作命令(机器指令)
冯诺依曼结构计算机“程序控制”原理实现的载体
是软、硬件界面和程序员操作计算机硬件的接口
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。
5、指令格式举例
解答:
单字长二地址指令
OP为七位,可以表示128条指令
源操作数和目的操作数都是通用寄存器(可分别使用16个)
是RR型指令,适合于算术运算和逻辑运算指令