计算机组成原理—指令系统笔记

Posted 2021-11-24 Lora青蛙

指令（又称机器指令）：
是指示计算机执行某种操作的命令，是计算机运行的最小功能单位。
一台计算机的所有指令的集合构成该机的指令系统，也成为指令集。
注：一台计算机只能执行自己指令系统中的指令，不能执行其他系统的指令。

指令格式

一条指令就是机器语言的一个语句，它是一组有意义的二进制代码。
一条指令通常要包括操作码字段和地址码字段两部分：

操作码又分为定长操作码和不定长操作码（也称扩展操作码或变长操作码）：

定长操作码指令是在指令字的最高位部分分配固定的若干位表示操作码。
对于具有n位操作码字段的指令系统，最多能够表示2ⁿ条指令。

不定长操作码指令格式就是操作码的长度不固定。操作码的长度随着地址码个数的减少而增加，不同的地址数的指令可以具有不同长度的操作码

根据指令中操作数地址码的字段的数目不同，可以将指令分类：

寻址方式

指令寻址方式是指指令或者操作数有效地址的寻找方式，主要分为数据寻址和指令寻址两大类。

程序被启动时，程序所包含的指令和数据都被装入到内存中。在程序指令过程中，需要取指令和操作数，确定指令存放位置的过程称为指令寻址方式，确定操作数存放位置的过程称为数据寻址方式。
指令寻址：找到下一条将要执行指令的地址。
数据寻址：找到当前正在执行指令的数据地址。

指令寻址有2种（顺序型，跳跃型）
数据寻址的方式种类较多，在指令字中必须设一字段来指明属于哪一种寻址方式。指令的地址码字段，通常不代表操作数的真实地址，它被称作形式地址，通常记作A。操作数的真实地址叫有效地址，通常记作EA，它是由寻址方式和形式地址共同来确定的。
数据寻址的方式包括以下几种：
1.立即寻址
2.直接寻址
3.隐含寻址
4.间接寻址
5.寄存器寻址
6.寄存器间接寻址
7.基址寻址
8.变址寻址
9.相对寻址
10.堆栈寻址.

CISC和RISC

CISC(Complex Instruction Set Computers，复杂指令集计算集)，复杂指令集计算机（CISC）体系结构的设计策略是使用大量的指令，包括复杂指令。
精简指令集计算机(RISC:Reduced Instruction Set Computing RISC)是一种执行较少类型计算机指令的微处理器。