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【408笔记】计算机组成原理第四章 指令系统

4.1 指令格式

指令(机器指令)是指示计算机执行某种操作的命令,一台计算机的所有指令的集合构成该机的指令系统,也称指令集
指令系统是计算机的主要属性,位于硬件和软件的交界面上。

4.1.1 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

指令通常包括操作码字段地址码字段
操作码指出指令应该执行什么性质的操作以及具有何种功能。
地址码给出被操作的指令或数据的地址。

指令的长度是指一条指令中二进制代码的位数。和机器字长没有固定的关系,包括单字长指令、半字长指令、双字长指令。

在指令系统中,如果所有指令的长度都相等,则称为定长指令字结构,否则称为变长指令字结构。由于主存一般按字节编址,指令字长多为字节的整数倍

根据指令中操作数地址码数目的不同,可以将指令分为以下格式:

1. 零地址指令

OP

只有操作码OP,没有显式地址。这种指令有两种可能:

  1. 不需要操作数的指令。例如 空操作、停机、关中断
  2. 用在堆栈计算机中,操作数隐含的从栈中弹出、结果压入栈

2. 一地址指令

OP A 1 A_1 A1
  1. 只有目的操作数的单操作数指令,按 A 1 A_1 A1地址读操作数,OP后结果存回原地址。即OP( A 1 A_1 A1)-> A 1 A_1 A1
  2. 隐含约定目的地址的双操作数指令,在 A 1 A_1 A1读取源操作数,目的操作数可以隐含约定由其他地方提供,例如ACC(累加寄存器),运算结果也存入ACC中

3. 二地址指令

OP A 1 A_1 A1(目的操作数) A 2 A_2 A2(源操作数)

指令含义: ( A 1 ) (A_1) (A1)OP( A 2 A_2 A2)-> A 1 A_1 A1
源操作数从

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