指令：计算及执行某些操作的指令

指令系统：一台计算机所有指令的集合

 

指令格式

机器指令的基本格式

一条指令就是机器语言的一个语句，是一组有意义的二进制代码。

操作码：指明操作的性质及功能

地址码：指明操作数的地址

 

指令长度：一条指令中包含的二进制代码的位数，取决于操作码字段的长度、地址码的个数及长度。

在一个指令系统中，若所有指令长度相等，称为定长指令字结构；若各种指令长度岁指令工能不一样，称为变长指令字结构。

 

地址码结构

双操作数指令除操作码外，还应包含以下信息：

第一操作数地址，A1

第二操作数地址：A2

操作结果存放地址：A3

下条将要执行指令的地址：A4

这些信息在指令中明显的给出，称为显地址；用隐含的方式给出，称为隐地址

四地址指令

（A1）op（A2）->A3

 Ai表示地址，（Ai）表示存放于该地址中的内容

三地址指令

（A1）op（A2）->A3

（PC）+1->PC (隐含）

执行一条三址的双操作数运算指令，至少需要访问四次主存。第一次取指令本身，第二次取被操作数，第三次取操作数，第四次保存运算结果

二地址指令

（A1）OP（A2）->A1

（PC）+1->PC (隐含）

A1为目的操作数地址，A2为源操作数地址

同样访问四次主存

一地址指令

（Acc)OP(A1)->Acc

（PC）+1->PC (隐含）

执行一条一地址指令只需要访问两次主存。第一次取指令本身，第二次取操作数。被操作数与结果放在累加寄存器中，读取和存入都不需要访问主存。

零地址指令

零地址指令用在堆栈寄存器

 

用三地址编写的程序最短，指令长度最长，二一零程序长度变长，但指令变短

 

指令的操作码

指令系统每一条指令都有唯一的操作码，指令不同，操作码编码不同

1. 规整型

操作码字段的位数和位置固定。也称定长编码。

假定：指令系统共m条指令，指令中操作码地址为N位，N>=log2m(2N>=m)

2. 非规整型

操作码字段位置不固定，分散的放在指令字的不同位置上

增加指令译码和分析的难度，使控制器设计复杂化

寻址技术

寻址：寻找操作数地址或下一条将要执行的指令地址

编制方式：

1. 编制单位
1. 字编制

编制单位=访问单位

每个编址单位包含的信息量与读或写一次寄存器、主存所获得的信息量是相同的。

2. 字节编址

字节编址为了适应非数值计算的需要。字节编址方式使编址单位与信息的基本单位相一致。

编址单位<访问单位

3. 位编址

2. 指令中地址码的位数

指令格式中每个地址码的位数是与主存容量和最小寻址单位有关联。

主存容量越大，所需地址码位数越长；相同容量，如果以字节为最小寻址单位，地址码的位数需要长些；如果以字为最小寻址单位，地址码位数可以减少。

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