1、指令的基本概念
1)指令
含義:計算機能直接識別、執行的操作命令(機器指令)
是馮諾依曼結構計算機“程序控制”原理實現的載體
2)指令系統(指令集)
含義:一台計算機中所有機器指令的集合
系列機:同一公司不同時期生產,基本系統結構和指令系統相同的計算機。
兼容機:不同公司生產,基本系統結構和指令系統相同的計算機。
3)指令字長
含義:指令中包含的二進制位數
與機器字長相比:單字長、雙字長、半字長等長度指令
多字長指令:
解決尋址較大存儲空間的問題
取指會多次訪問內存,影響速度,占用空間大
等長指令:指令字長度固定
邊長指令:指令字長度根據需要可變
2、指令的分類
根據計算機層次結構分類
根據指令中地址碼字段的個數分類
根據指令中操作數的物理位置分類
存儲器--存儲器 (SS)型(這種形式現在已經淘汰,因為兩次都要訪問主存,太慢)
寄存器--寄存器 (RR)型
寄存器---存儲器(RS)型
根據指令的功能分類:
傳送指令:MOV、PUSH/POP、IN/OUT等
頂點算術運算指令:ADD、SUB、INC、CMP、MUL等
位運算指令:NOT、AND、OR、SHL、SAL
控制轉移指令:JMP、JNE、CALL、RET等
3、指令格式
用二進制代碼表示指令的結構形式:
指令要求計算機完成什么功能?---》設置操作碼
指令要求計算機處理什么數據?----》設置數據源/目
計算機怎樣得到要處理的數據?----》設置尋址方式
操作碼字段的位數與支持的最大指令數量有關
對於定長操作碼而言,LengthOP=log2n(向上取整)
支持邊長操作碼時,操作碼向不用的地址碼字段擴展
尋址方式字段的位數與支持的尋址方式種類有關
地址碼字段的作用及影響與其位數和尋址方式有關
4、指令的再認識
計算機能直接識別、執行的某種操作命令(機器指令)
馮諾依曼結構計算機“程序控制”原理實現的載體
是軟、硬件界面和程序員操作計算機硬件的接口
是硬件設計的依據和軟件設計的基礎,直接影響計算機系統的性能。
5、指令格式舉例
解答:
單字長二地址指令
OP為七位,可以表示128條指令
源操作數和目的操作數都是通用寄存器(可分別使用16個)
是RR型指令,適合於算術運算和邏輯運算指令