计算机组成原理之机器指令

计算机组成原理之指令系统

机器指令：计算机能直接识别并执行的操作命令
指令集/指令系统：
- 所有机器指令构成的集合
- 计算机系统软件和硬件的交界面
指令的一般格式：<img src="https://s2.loli.net/2023/01/02/BbqWJw84SMvQG3R.png" alt="image-20230101223303150" style="zoom:50%;" />
操作码：
- 反映机器做什么操作
- 长度固定
  - 便于硬件设计，指令译码时间短
- 长度可变
  - 可有效压缩操作码的平均长度
  - 但会增加指令译码的难度，使控制器的设计复杂
  - 常采用扩展操作码技术
- 扩展操作码技术举例
  - 地址指令操作码每减少一种可多构成2^4^种二地址指令
  - 二地址指令操作码每减少一种可多构成2^4^种一地址指令
  - 一地址指令操作码每减少一种可多构成2^4^种零地址指令
  - 一种安排方式：
    - 4位操作码：最多15条三地址指令(因为留一条作为扩展的标志)
    - 8位操作码：最多15条二地址指令
    - 12位操作码：最多15条一地址指
      令
    - 16位操作码:最多16条零地址指
      令
地址码:
- 用来指出指令的操作数地址、结果的地址和下一条指令的地址
- 四地址指令
-
- OP 为操作码
- A1为第一操作数地址，A2为第二操作数地址，A3为结果的地址，A4为下一条指令地址
- 执行过程:(A1) OP (A2) → A3